Tak Cemari, "Karat Pintar" Ini Justru Tingkatkan Kualitas Air

KOMPAS.com - Karat biasanya dianggap sebagai masalah dalam lingkungan air yang mempengaruhi kualitas air dan kesehatan.

Namun, penelitian terbaru telah mengungkapkan bahwa unsur yang tidak diinginkan ini mungkin memiliki manfaat tak terduga dalam membersihkan air.

Sebuah tim peneliti telah menemukan jenis nanopartikel oksida besi yang unik, yang disebut "karat pintar", seperti yang dikutip dari Earth.com pada Selasa (19/9/2023).

Hal yang menarik tentang penemuan ini adalah berbeda dari apa yang mungkin kita perkirakan, karat sebenarnya memiliki peran dalam membersihkan air, bukan mencemarnya.

Biasanya, ketika mendengar tentang karat dalam air, kita akan berpikir bahwa air tersebut menjadi tidak bisa diminum.

Namun, nanopartikel "karat pintar" ini memiliki kemampuan alami untuk menarik polutan seperti minyak, nano dan mikroplastik, serta herbisida glifosat, sehingga sebenarnya membantu memurnikan air daripada mencemarkannya.

Bagaimana karat pintar membersihkan air?

Dikutip dari New Atlas, Selasa (19/9/2023), ilmuwan dari Universitas Erlangen-Nuremberg mengembangkan "karat pintar" sebagai nanopartikel oksida besi bulat yang dibungkus molekul asam fosfonat.

Molekul-molekul ini menonjol seperti rambut dari permukaan partikel. Dengan mengikat berbagai senyawa pada ujung-ujung "rambut" tersebut, karat pintar dapat menyerap beragam jenis polutan yang ada dalam air.

"Setelah kita menambahkan lapisan molekul ke inti oksida besi, mereka terlihat seperti rambut yang mencuat dari permukaan partikel ini," ujar Dr. Halik, peneliti utama studi ini.

Partikel oksida besi ini memiliki sifat superparamagnetik, yang berarti mereka tertarik pada magnet namun tidak pada satu sama lain.

Ini memungkinkan partikel-partikel tersebut tetap terdispersi merata dalam air yang terkontaminasi dan dapat dihilangkan dari air dengan mudah menggunakan medan magnet.

Dengan mengatur cara asam fosfonat terikat, tim menemukan bahwa mereka dapat mengubah permukaan nanopartikel tersebut, sehingga mampu menyerap berbagai polutan dengan efektif.

Ketika nanopartikel karat pintar diangkat dari air, mereka membawa polutan yang telah mereka serap. Bahkan, ada kemungkinan untuk melepaskan polutan dari partikel tersebut, sehingga polutan dapat dibuang dengan aman sementara partikelnya bisa digunakan kembali.

Menghilangkan estrogen dari air

Dalam uji laboratorium sebelumnya, karat pintar digunakan untuk menghilangkan minyak mentah, partikel mikroplastik, dan herbisida glifosat dari sampel air.

Lukas Müller, seorang mahasiswa pascasarjana di tim, mengambil tantangan untuk melihat apakah nanopartikel dapat diubah lebih lanjut untuk menarik jejak kontaminan, khususnya hormon.

Upayanya melibatkan pelapisan partikel karat pintar dengan dua jenis molekul. Ketika dua jenis molekul ini digabungkan di permukaan partikel oksida besi, mereka membentuk banyak perangkap untuk estrogen.

Hasilnya, bentuk baru karat pintar berhasil menghilangkan hormon dari air. Penelitian selanjutnya akan mengevaluasi kinerja teknologi ini di lingkungan nyata dan berapa kali partikel dapat digunakan kembali.