הוכחה חדשה לסינתזה טבעית של ננו-חלקיקי כסף

ננו-חלקיקי כסף מתגלים יותר ויותר בסביבה – וכן במעבדות למדעי הסביבה. לאור העובדה כי טמון בהם מגוון של תכונות שימושיות, במיוחד כחומרים נוגדי-חיידקים ונוגדי-פטריות, השימוש בהם הופך לנפוץ יותר ויותר במגוון נרחב של מוצרי צריכה ומוצרים תעשייתיים. התפתחות זו הולידה, בתורה, חששות בנוגע לשחרורם של ננו-חלקיקים אלו לסביבה. כעת נוספה ראיה נוספת בתחום זה – ייתכן והטבע בעצמו מייצר ננו-חלקיקי כסף.

צוות חוקרים אמריקאים מהמכון הטכנולוגי של פלורידה (FIT), אוניברסיטת המדינה של ניו-יורק (SUNY) והמכון הלאומי לתקנים וטכנולוגיה (NIST) מדווח כי בנוכחות מקור של יוני כסף, חומצות הומיות טבעיות (,humic acids שילוב של מגוון חומרים אורגאניים אשר נמצא במהלך תהליך התפרקות למצב אורגאני שונה) מייצרות ננו-חלקיקי כסף יציבים.

"אחד מהעמיתים שלנו, Virender Sharma, נתקל במאמר שבו תואר כיצד נעשה שימוש ביין על-מנת לייצר ננו-חלקיקים. הוא סבר כי בהתבסס על כימיה דומה, נוכל לייצר ננו-חלקיקי כסף בעזרת חומצות הומיות," מסבירה הכימאית Mary Sohn. "בהתחלה יצרנו אותם באמצעות שיטות רגילות ואז ניסינו לעשות זאת באמצעות אחת מהחומצות ההומיות שנלקחו ממשקעי הנהר לידנו. היינו נרגשים מאוד כאשר ראינו את הצבע הצהוב האופייני של ננו-החלקיקים."

"חומצה הומית" (המונח בוויקפדיה) הינה תערובת מורכבת של חומצות אורגניות רבות הנוצרות במהלך ההתפרקות של חומר אורגני. על אף העובדה כי ההרכב המדויק משתנה ממקום למקום ומעונה לעונה, חומצה הומית נמצאת בכל מקום בסביבה. לננו-חלקיקי מתכת, מסבירים החוקרים, יש צבעים אופייניים הנולדים כתלות ישירה בגודל שלהם. ננו-חלקיקי כסף מופיעים בצבע חום-צהבהב.

צוות החוקרים ערבב יוני כסף עם חומצה הומית שהגיעה ממגוון מקורות בטמפרטורות ובריכוזים משתנים ומצא כי חומצות שמקורן מנהרות או משקעים מייצרות ננו-חלקיקי כסף בכמויות ברות-מדידה בטמפרטורת החדר בתוך יומיים עד ארבעה ימים. יתרה מכך, נראה כי החומצה ההומית מייצבת את ננו-החלקיקים באמצעות עיטופם תוך כדי המניעה מבעדם מלהצטבר יחדיו לצבר גדול יותר של כסף. "אנו מאמינים כי זהו בעצם תהליך הדומה לזה שבאמצעותו אנו מסנתזים ננו-חלקיקים במעבדה," מציין החוקר, מלבד העובדה כי במעבדה אנו משתמשים בדר"כ בחומצה ציטרית בטמפרטורות גבוהות.

"ממצאים אלו הפתיעו אותנו מאחר ורוב המחקר שלנו התמקד בבדיקה כיצד ננו-חלקיקי כסף עשויים להתמוסס כאשר הם משוחררים לסביבה ופולטים יוני כסף", מסביר החוקר. ביולוגים רבים מאמינים כי הרעילות של ננו-חלקיקי כסף, הסיבה לשימוש בהם כחומרים נוגדי חיידקים ונוגדי פטריות, מקורה בשטח הפנים הגבוה שלהם ההופך אותם למקור יעיל של יוני כסף, מוסיף החוקר, אולם "סברה זו מולידה את הרעיון כי אולי קיימים סוגים שונים של מחזורים טבעיים ההופכים בחזרה את יוני הכסף לננו-חלקיקי כסף." זה יוכל גם לסייע להסביר את התגלית, שהופיעה במהלך השנים האחרונות, בדבר הימצאותם של ננו-חלקיקי כסף באתרים כגון אזורי כרייה נושנים שלא סביר שנחשפו לננו-חלקיקים סינתטיים, מעשה ידי אדם, ועדיין מכילים ריכוזים גבוהים של יוני כסף.   הידיעה על המחקר