Ученые из лаборатории наночастиц Института химической кинетики и горения (ИХКГ СО РАН) создан диффузионный спектрометр, который позволяет за несколько минут провести анализ воздуха и определить концентрацию и размеров аэрозолей в диапазоне от трех до двухсот нанометров, сообщается в официальном издании СО РАН «Наука в Сибири».

Прибор позволяет измерить концентрацию и размеры аэрозолей в диапазоне от трех до двухсот нанометров: ими являютсяи мельчайшие фракции, скопление которых может достигать сотен тысяч в кубическом сантиметре. Они живут лишь несколько часов и не распространяются далеко от источника, но без труда попадают в кровь и легкие. Как правило, очень много токсичных выбросов, не видных глазу, исходит от автотрасс или промышленных объектов, отмечается в сообщении. 

«Наночастицы образуются из газовых примесей, которые есть в воздухе и индивидуальны для каждого конкретного места — например, если неподалеку находится предприятие, где сжигают уголь, то в воздухе будет двуокись серы, а рядом с шоссе могут быть углеводороды из топлива. Разработанный в ИХКГ СО РАН диффузионный спектрометр позволяет за несколько минут провести анализ воздуха и понять, есть ли в конкретной точке эти фракции. Если что-то обнаружено, нужно проводить более масштабные исследования и выявлять источник загрязнения», - говорится в сообщении.

Ученые провели исследования воздуха с помощью нового прибора местность вокруг линий электропередач и в шахте «Имени 7 ноября» в Кемеровской области. Как оказалось, в обоих случаях в воздухе присутствуют опасные наночастицы.

«Когда работает угледобывающий комбайн, фреза раскаляется докрасна. В точке соприкосновения с ним порода нагревается так сильно, что начинают выделяться разные органические соединения, которые затем охлаждаются и образуют наночастицы. Их концентрация может быть столь же опасной, как и скопление метана»,  — прокомментировал полученные результаты старший научный сотрудник ИХКГ СО РАН Сергей Николаевич Дубцов.

Как отмечается в сообщении, в лаборатории ученые провели исследования отобранного в ходе работ угля: сымитировали условия добычи, выделили аэрозоли и запустили их в сосуд для испытания взрывоопасности газовых смесей, так называемую «бомбу». Выяснилось, что полученный аэрозоль прекрасно взрывается, а в смеси с метаном эффект еще более разрушителен. Как утверждают специалисты Института угля Федерального исследовательского центра угля и углехимии СО РАН, есть масса свидетельств того, что самые серьезные катастрофы в шахтах возникают, именно когда взрывается метан в смеси с наночастицами. Сейчас ученые ИХКГ СО РАН планируют продолжить исследовать этих процессов, чтобы затем дать добывающим компаниям какие-то практические рекомендации.

«Нечист» оказался и воздух около ЛЭП: с помощью нового прибора ведущий научный сотрудник Государственного океанографического института Алексей Палей обнаружил, что немалую роль в возникновении наночастиц играют высоковольтные линии электропередачи, поскольку они являются источником коронного разряда, генератором электронов и ионов, которые взаимодействуют с газовыми примесями в атмосфере и образуют аэрозольные фракции.

Прибор уже сертифицирован, внесен в государственный реестр средств измерения и успешно работает в некоторых научных и коммерческих организациях. Ученые полагают, что у прибора есть и другое практическое применение, заключающееся в том, чтобы заставить полезные наночастицы проникать в леегкие человека. Сейчас исследователи разрабатывают способ производства из лекарств полезных наночастицы. Для этого ИХКГ СО РАН ведет совместные исследования с Федеральным исследовательским центром Институт цитологии и генетики СО РАН и Институтом химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН, а также с Новосибирским институтом органической химии им. Н.Н. Ворожцова СО РАН. С помощью специальных генераторов ученые получают аэрозоли из нестероидных противовоспалительных средств — ибупрофена и диклофенака. Такая форма обеспечивает попадание вещества в кровь, минуя желудок, что позволяет в десятки тысяч раз снизить необходимую медицинскую дозу и уменьшить побочные эффекты.