Ultrasonic polymer transducers applied to microplastics in water

Det er i dag en økende interesse for å bruke små mikrosystemer til å analysere væskeprøver. Ultralyd kan brukes i slike systemer for å kontrollere små partikler i slike prøver, f.eks. for å filtrere ut plastpartikler i vann eller biologiske partikler som alger, bakterier eller celler. Det aktuelle prosjektet har undersøkt hvordan sendere for høyfrekvent ultralyd kan brukes til å filtrere ut plastforurensning i vann. Under prosjektet ble det laget en lab-prototype der filtrering av plastpartikler med ulik størrelse ble undersøk eksperimentelt i et kommersielt tilgjengelig mikrosystem. De eksperimentelle resultatene viser at prototypen var i stand til å filtrere ut små plastpartikler ned til 10 mikron størrelse. Siden teknologien kan skaleres videre opp i frekvens, har den potensiale for å fange opp enda mindre partikler og annen type forurensing i vann.

Prosjektet gitt mye ny og nyttig informasjon om hvordan høyfrekvente ultralydtransdusere kan integreres i væskebaserte mikrosystemer. Eksperimentelle undersøkelser har vist at ultralyd kan brukes til å filtrere ut og samle opp små plastpartikler i vann ned til en størrelse av 10 mikrometer. Teknologien kan også skaleres opp til høyere frekvenser for filtrering, og dermed øke muligheten for oppsamling og deteksjon av veldig små partikler ned til nano-størrelse. Siden plast i havet brytes ned til mindre partikler over tid, vil det være viktig med metoder som forholdsvis raskt kan detektere små partikler i vann i små konsentrasjoner. Dagens analysemetoder for plast i vann er forholdsvis tidskrevende, siden de typisk krever filtrering av store vannmengder og etterfølgende lab-analyse der de filtrerte prøvene analyseres manuelt under et mikroskop. Fanging og deteksjon av partikler ved hjelp av ultralyd i en mikrochip vil kunne forenkle denne typen prøvetakning betraktelig. Teknologien vil også kunne installeres fast på målestasjoner i sjøen, noe som gir mulighet for kontinuerlig overvåking av plastforurensing over tid. Siden denne type kontinuerlige målinger ikke kan gjøres i dag, vil teknologien kunne bidra til viktig ny kunnskap om hvordan forurensing fra plast sprer seg i våre havsystemer.