Los nanotubos de carbono purificados de pared simple dispersos en agua promovieron un mayor crecimiento de las plantas (centro) que el control libre de nanomateriales (izquierda) después de ocho días de un experimento en la Universidad de Rice. Alimentar a las plantas con tetrahidrofurano con los nanotubos (derecha) produjo el efecto contrario, retraso en el crecimiento de las plantas. Crédito:Pavan Raja / Rice University
La introducción de nanotubos de carbono purificados parece tener un efecto beneficioso sobre el crecimiento temprano de la hierba de trigo. según los científicos de la Universidad de Rice. Pero en presencia de contaminantes, esos mismos nanotubos podrían causar un gran daño.
El laboratorio de Rice del químico Andrew Barron cultivó pasto de trigo en un jardín hidropónico para probar la toxicidad potencial de las nanopartículas en la planta. Para su sorpresa, encontraron que un tipo de partícula dispersa en agua ayudó a que la planta creciera más grande y más rápido.
Sospechan que los resultados provienen de la naturaleza hidrofóbica natural de los nanotubos (que evita el agua) que, en un experimento, aparentemente facilitó la absorción mejorada de agua por parte de las plantas.
La investigación aparece en la revista Royal Society of Chemistry. Ciencias ambientales:Nano .
El laboratorio montó el estudio a pequeña escala con el conocimiento de que la producción industrial de nanotubos conducirá inevitablemente a una mayor dispersión en el medio ambiente. El estudio citó el rápido crecimiento en el mercado de nanopartículas en medicamentos, cosmético, tejidos filtros de agua y armas militares, con miles de toneladas producidas anualmente.
A pesar de su uso generalizado, Barron dijo que pocos investigadores han analizado el impacto de las nanopartículas ambientales, ya sean naturales o artificiales, en el crecimiento de las plantas.
Los investigadores plantaron semillas de pasto de trigo en múltiples réplicas en algodón y las alimentaron con dispersiones que contenían nanotubos crudos de pared simple o de pared múltiple. nanotubos purificados de pared simple o nanopartículas de óxido de hierro que imitaban el catalizador sobrante a menudo unido a nanotubos. Las soluciones eran agua o tetrahidrofurano (THF), un solvente industrial. Algunas de las semillas se alimentaron con agua pura o THF como control.
Los investigadores de la Universidad de Rice probaron los efectos de los nanotubos de carbono en el crecimiento de la hierba de trigo. Mientras que algunos no mostraron ningún efecto, nanotubos purificados de pared simple en agua (5) mejoraron el crecimiento de las plantas, mientras que los mismos nanotubos en un solvente (6) retardaron su desarrollo. Las fotos de la izquierda muestran las plantas después de cuatro días y a la derecha después de ocho días. con plantas impares que crecen en agua y pares en un solvente. Los números 1 y 2 son controles sin nanotubos; 3-4 contienen tubos crudos de pared simple; 5-6 tubos purificados de pared simple; 7-8 tubos sin procesar de paredes múltiples; 9-10 nanopartículas de óxido de hierro de baja concentración y 11-12 nanopartículas de óxido de hierro de alta concentración. Crédito:Barron Research Group / Rice University
Después de ocho días, las plantaciones mostraron que los nanotubos purificados de pared simple en agua mejoraron la tasa de germinación y el crecimiento de brotes de pasto de trigo, que creció un promedio de 13 por ciento más grande que las plantas en agua corriente. Los nanotubos crudos de una o varias paredes y las partículas en cualquiera de las soluciones tuvieron poco efecto en el crecimiento de las plantas. ellos encontraron.
Sin embargo, Los nanotubos purificados de pared simple en THF retrasaron el desarrollo de la planta en un 45 por ciento en comparación con los nanotubos de pared simple en agua. sugiriendo que los nanotubos actúan como portadores de la sustancia tóxica.
La preocupación, Barron dijo, es que si los nanotubos de pared simple se combinan con contaminantes orgánicos como pesticidas, productos químicos industriales o disolventes en el medio ambiente, pueden concentrar e inmovilizar las toxinas y mejorar su absorción por las plantas.
Nada visto en el estudio limitado indicó si los nanotubos de carbono en el medio ambiente, y potencialmente en plantas, se elevará en la cadena alimentaria y será perjudicial para los seres humanos, él dijo.
Por otra parte, Los investigadores dijeron que podría valer la pena analizar si los sustratos hidrófobos que imitan los efectos positivos observados en los nanotubos de pared simple podrían usarse para canalizar el agua de manera eficiente hacia las semillas.
"Nuestro trabajo confirma la importancia de pensar en los nanomateriales como parte de un sistema y no de forma aislada, "Dijo Barron." Es la combinación con otros compuestos lo que es importante de entender ".
