KI-Mikroskopie trennt Mikroplastik von Algen

Das zum Nationalen Forschungsrat CNR gehörende Istituto di Scienze Applicate e Sistemi Intelligenti hat eine neue Methode zum Aufspüren von Mikroplastik in den Weltmeeren entwickelt. [...]

Über Plastikmüll wie dieser Plastikflasche gelangen Mikroteile aus Plastik ins Meer.
Über Plastikmüll wie dieser Plastikflasche gelangen Mikroteile aus Plastik ins Meer. (c) Ishan / Unsplash

Mithilfe eines holografischen Sensors in Kombination mit Künstlicher Intelligenz (KI) lässt sich mit der vom Istituto di Scienze Applicate e Sistemi Intelligenti entwickelten Methode bei Stichproben ohne größeren Zeitaufwand zwischen Mikroplastik und Mikroplankton unterscheiden.

Über 99 Prozent genau

Die Verschmutzung der Meere mit Mikroplastik gehört zu den gravierendsten Umweltproblemen, da der fein zersetzte Kunststoff immer stärker in die menschliche Nahrungskette gelangt. „Unsere neuartige Methode nutzt die Eigenschaften des Phasen-Kontrast-Mikroskops, das bei jedem untersuchten Element ein weites Spektrum an Parametern unter die Lupe nimmt“, erklärt Projektleiter Pietro Ferraro. Durch den KI-Einsatz kann das Mikroplastik von Mikroalgen ähnlicher Form und Größe unterschieden werden.

„Die Kombination beider Techniken versetzt uns in die Lage, Tausende von Objekten verschiedener Kategorien mit einer Genauigkeit von über 99 Prozent zu erkennen“, so Ferraro. Bisher habe die Erkennung von Mikroplastik in Stichproben langwierige Einzeluntersuchungen und erfahrenes Personal erfordert. Mithilfe der digitalen Holografie können mehrere hunderttausend Stichprobenanalysen pro Stunde durchgeführt werden. Dabei sind Mikroskope wegen ihrer Leichtigkeit und ihren geringen Abmessungen direkt vor Ort einsetzbar.

Interdisziplinäre Erhebung

Die interdisziplinäre Studie ist Teil des Forschungsprojektes „Sistemi di Rilevamento dell’Inquinamento Marino da Plastiche e successivo Recupero-Riciclo“, das die Entwicklung automatischer Erkennungssysteme von Mikroplastik zum Ziel hat. Einzelheiten können in der Fachzeitschrift „Advanced Intelligent Systems“ nachgelesen werden.


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