De introductie van gezuiverde koolstofnanobuisjes lijkt een gunstig effect te hebben op de vroege groei van tarwegras, volgens wetenschappers van Rice University. Maar in aanwezigheid van verontreinigingen, diezelfde nanobuisjes kunnen grote schade aanrichten.

Het Rice-lab van scheikundige Andrew Barron kweekte tarwegras in een hydrocultuurtuin om de potentiële toxiciteit van nanodeeltjes op de plant te testen. Tot hun verbazing, ze ontdekten dat één type deeltje, verspreid in water, de plant hielp groter en sneller te groeien.

Ze vermoeden dat de resultaten voortkomen uit de natuurlijke hydrofobe (watermijdende) aard van nanobuisjes die in één experiment blijkbaar de verbeterde opname van water door de planten mogelijk maakten.

Het onderzoek verschijnt in het tijdschrift Royal Society of Chemistry Milieukunde:Nano .

Het lab heeft het kleinschalige onderzoek opgezet met de wetenschap dat de industriële productie van nanobuisjes onvermijdelijk zal leiden tot een grotere verspreiding in het milieu. De studie noemde de snelle groei van de markt voor nanodeeltjes in medicijnen, kunstmatig, stoffen, waterfilters en militaire wapens, met jaarlijks duizenden tonnen geproduceerd.

Ondanks het wijdverbreide gebruik, Barron zei dat maar weinig onderzoekers hebben gekeken naar de impact van natuurlijke of door de mens gemaakte nanodeeltjes in de omgeving op de plantengroei.

De onderzoekers plantten tarwegraszaden in meerdere replica's in watten en voedden ze met dispersies die ruwe enkelwandige of meerwandige nanobuisjes bevatten, gezuiverde enkelwandige nanobuisjes of ijzeroxide nanodeeltjes die de overgebleven katalysator nabootsten die vaak aan nanobuisjes vastzat. De oplossingen waren water of tetrahydrofuran (THF), een industrieel oplosmiddel. Sommige zaden werden als controle gevoed met zuiver water of THF.

Na acht dagen, de aanplant toonde aan dat gezuiverde enkelwandige nanobuisjes in water de kiemkracht en scheutgroei van tarwegras verhoogden, die gemiddeld 13 procent groter werd dan planten in gewoon water. Ruwe enkel- en meerwandige nanobuisjes en deeltjes in beide oplossingen hadden weinig effect op de groei van de planten, ze vonden.

Echter, gezuiverde enkelwandige nanobuisjes in THF vertraagde plantontwikkeling met 45 procent vergeleken met enkelwandige nanobuisjes in water, wat suggereert dat de nanobuisjes fungeren als een drager voor de giftige stof.

De zorg, Barron zei, is dat als enkelwandige nanobuisjes worden gecombineerd met organische verontreinigende stoffen zoals pesticiden, industriële chemicaliën of oplosmiddelen in het milieu, ze kunnen de toxines concentreren en immobiliseren en hun opname door planten verbeteren.

Niets dat in de beperkte studie werd gezien, wees erop of koolstofnanobuisjes in het milieu, en mogelijk in planten, zullen in de voedselketen stijgen en schadelijk zijn voor de mens, hij zei.

Anderzijds, de onderzoekers zeiden dat het misschien de moeite waard is om te kijken of hydrofobe substraten die de positieve effecten nabootsen die worden waargenomen in enkelwandige nanobuisjes, kunnen worden gebruikt voor zeer efficiënte kanalisering van water naar zaden.

"Ons werk bevestigt het belang van het beschouwen van nanomaterialen als onderdeel van een systeem in plaats van geïsoleerd, " zei Barron. "Het is de combinatie met andere verbindingen die belangrijk is om te begrijpen."