أداة محمولة مبتكرة للكشف عن البلاستيك في الأطعمة والمشروبات بسرعة وتكلفة منخفضة

طور باحثون من جامعة كولومبيا البريطانية في كندا أداة محمولة منخفضة التكلفة لقياس تركيز البلاستيك في الأطعمة والمشروبات بدقة. تتميز هذه الأداة المبتكرة بقدرتها على تقديم النتائج خلال دقائق قليلة، وبطريقة بسيطة يسهل فهمها، سواء كان المستخدم فنيًا في مختبرات معالجة الأغذية أو شخصًا غير متخصص يرغب في معرفة محتوى كوب قهوته الصباحية.

تعمل الأداة المتصلة بتطبيق على الهاتف الذكي باستخدام تقنية تجعل الجزيئات البلاستيكية الصغيرة، غير المرئية للعين المجردة، تتوهج لتسهيل اكتشافها.

مشكلة البلاستيك وتأثيره على الصحة

تشكل جزيئات النانو بلاستيك والميكروبلاستيك، الناتجة عن تحلل المواد البلاستيكية مثل صناديق الطعام والأكواب والأواني، خطرًا صحيًا متزايدًا نظرًا لقدرتها على امتصاص السموم واختراق الحواجز البيولوجية داخل جسم الإنسان. هذه الجزيئات توجد في الأطعمة والمياه وحتى في الهواء، ولا تزال آثارها طويلة المدى قيد الدراسة، مما يثير القلق بشأن تأثيراتها الصحية المحتملة.

تقنية مبتكرة للكشف عن البلاستيك

أوضح الدكتور تيانشي يانغ، الأستاذ المساعد في كلية نظم الأرض والغذاء بجامعة كولومبيا البريطانية، أن تحلل قطع البلاستيك إلى ميكروبلاستيك ونانو بلاستيك يشكل تهديدًا كبيرًا لنظم الغذاء والنظم البيئية وصحة الإنسان. وأكد أن التقنية الجديدة تتيح اكتشاف جزيئات البلاستيك بسرعة وبتكلفة منخفضة، مما يساعد في حماية صحتنا وبيئتنا.

مكونات الأداة وكيفية عملها

تم تطوير الأداة بحيث تتكون من صندوق صغير قابل للتحلل مصنوع بتقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد، يحتوي على مجهر رقمي لاسلكي، وضوء أخضر، وفلتر خاص. تُستخدم خوارزميات التعلم الآلي لقياس الجزيئات البلاستيكية من خلال برنامج التقاط الصور، حيث يمكن للجهاز المحمول تحديد عدد جزيئات البلاستيك في العينة.

تكلفة منخفضة ونتائج دقيقة

أشار هاومينغ (بيتر) يانغ، طالب الماجستير في كلية نظم الأرض والغذاء والمشارك في البحث، إلى أن التطبيق المرفق بالأداة يقوم بمطابقة مساحة البكسل للصورة مع عدد الجزيئات البلاستيكية، ويعرض تقريرًا إذا كان البلاستيك موجودًا وكمية الجزيئات. وتبلغ تكلفة كل اختبار حوالي سنت ونصف فقط.

نتائج واعدة وتطلعات مستقبلية

في دراسة نشرت في مجلة “إيه سي إس ببليكيشنز”، اختبر فريق الباحثين أكواب البوليسترين، ووجدوا أن الأكواب أطلقت مئات الملايين من جزيئات البلاستيك النانوي بعد ملئها بالماء المغلي وتركها لتبرد. وأكد الدكتور يانغ أن تقليل استهلاك البلاستيك يتطلب تجنب المنتجات البلاستيكية المستندة إلى البترول والاعتماد على بدائل مثل الزجاج والفولاذ المقاوم للصدأ، إضافة إلى تطوير مواد تعبئة قابلة للتحلل.

ويعمل الباحثون حاليًا على تحسين الأداة لقياس أنواع مختلفة من البلاستيك، مثل البولي إيثيلين والبولي بروبيلين، مع تطلعهم لتسويق الأداة لتطبيقات أخرى في العالم الحقيقي.