Исследователи обнаружили наночастицы монацита — ценного минерала — в тканях вечнозеленого папоротника Blechnum orientale. Об этом сообщили в Гуанчжоуском институте геохимии, который участвовал в исследовании. По словам ученых, открытие «дает новые возможности для прямого добычи полезных материалов с редкоземельными элементами».

Монацит — это фосфатный минерал, который содержит элементы, необходимые для современных технологий, в частности церий, лантан и неодим. Благодаря высокой температуре плавления и устойчивости к коррозии и радиационным повреждениям его используют в лазерах, покрытиях, световых излучателях и для утилизации радиоактивных отходов.

Обычно монацит образуется в недрах Земли под большим давлением и при высоких температурах. В этом исследовании впервые показано, что растение может формировать такой минерал в естественных условиях — без нагрева и дополнительного давления. Ученые объясняют, что это подтверждает возможность так называемого «фитомайнинга» — экологического способа добычи металлов с помощью растений.

Этот метод использует специальные «гипераккумуляторные» растения, способные накапливать металлы в своих тканях в количествах, в сотни или даже тысячи раз превышающих содержание в почве. После сбора такой биомассы металлы можно выделить без традиционной горной добычи, что уменьшает экологические и политические риски.

Исследование выполнили совместно специалисты Гуанчжоуского института геохимии (Китайская академия наук) и Вирджинского технологического университета (США). Они собрали образцы почвы и растений вблизи месторождений редкоземельных элементов в Гуанчжоу. Самые высокие концентрации этих элементов обнаружили в листочках папоротника.

Ученые отметили, что минералы кристаллизуются в межклеточном пространстве — то есть вне клеток растения. Так она предотвращает попадание вредных веществ внутрь и одновременно. « очищает» себя от избытка металлов.

Исследователи описали этот процесс как «самоорганизованный неравновесный процесс», похожий на «химический сад». В статье говорится: «Насколько нам известно, это первый случай, когда редкоземельные элементы кристаллизуются в минерал прямо внутри живого гиперакумулятора».

В Гуанчжоуском институте геохимии отметили, что это открытие может стать «новым путем устойчивого использования редкоземельных ресурсов» и позволить создать «зеленый замкнутый цикл — очистка и повторное использование одновременно».