ساخت اسفنج نانویی که با فرو رفتن در آب، فلزات سنگین را جذب می‌کند
- مجموعه: اخبار علمی و آموزشی
- تاریخ انتشار : چهارشنبه, 27 ارديبهشت 1402 13:12
به گزارش ایرنا از تارنمای نانوورک، در آزمایش‌های اثبات مفهوم، محققان رشته مهندسی دانشگاه نورث‌وسترن در آمریکا اسفنج جدید خود را بر روی نمونه‌ای بسیار آلوده از آب آزمایش کردند که حاوی بیش از ۱ppm سرب بود، با استفاده از این اسفنج، سرب فیلتر شده و غلظت آن به زیر سطح قابل تشخیص رسید.
این محققان پس از استفاده از اسفنج توانستند فلزات را با موفقیت از آن خارج کرده و از این اسفنج برای دفعات بعدی استفاده کنند. این اسفنج را به احتمال زیاد بتوان در آینده به عنوان ابزاری ارزان و آسان برای کاربرد در فیلترهای آب خانگی یا اقدامات اصلاح محیط زیست در مقیاس بزرگ استفاده کرد.
وینایایاک دراوید نویسنده ارشد مقاله مربوط به این مطالعه و استاد علوم و مهندسی مواد و مهندسی آبراهام هریس در دانشکده مهندسی مک کورمیک نورث‌وسترن گفت: وجود فلزات سنگین در آبرسانی یک چالش بزرگ بهداشت عمومی برای کل جهان است. این مشکل نیاز به راه‌حل‌هایی دارد که بتوان به راحتی و به طور مؤثر و ارزان آن را در هر جا مستقر کرد. این جایی است که اسفنج ما وارد می‌شود. این فناوری می‌تواند آلودگی را از بین ببرد و سپس دوباره و به کررات استفاده شود.
وی افزود: این پروژه بر اساس کارهای قبلی وینایایاک دراوید و در مسیر توسعه اسفنج‌های بسیار متخلخل برای جنبه‌های مختلف اصلاح محیط زیست ساخته شده است. در ماه مه ۲۰۲۰، تیم وی از اسفنج جدیدی که برای تمیز کردن نشت روغن طراحی شده بود، رونمایی کرد. اسفنج پوشیده از نانوذرات در حال حاضر توسط استارتاپ ام‌ف‌ان‌اس تک (MFNS Tech) زیر نظر دانشگاه نورث‌وسترن تجاری‌سازی می‌شود. چنین فناوری جایگزین کارآمدتر، اقتصادی، زیست‌سازگار و قابل استفاده مجدد برای رویکردهای فعلی در مورد نشت نفت خواهد بود.
این محقق یادآور شد: برای حذف فلزات سنگین، تیم تحقیقاتی دوباره به اسفنج‌هایی که با یک لایه بسیار نازک از نانوذرات پوشیده شده بودند، روی آوردند. این تیم پس از آزمایش انواع مختلف نانوذرات، دریافتند که یک پوشش گوتیت تقویت‌شده با منگنز به بهترین وجه کار می‌کند. نه تنها نانوذرات گوتیت دوپ شده با منگنز برای تهیه، به راحتی در دسترس و غیر سمی برای انسان و ارزان هستند، بلکه دارای خواص لازم برای جذب فلزات سنگین با گزینش‌پذیری بالا هستند.
بنیامین شیندل از دیگر محققان این پروژه هم گفت: این نانوذرات دارای مناطق با سطح بالا و سایت‌های سطحی واکنشی فراوان برای جذب بوده و پایدار هستند، بنابراین می‌توان آنها را بارها و بارها استفاده کرد.
وی افزود: هنگامی‌که این اسفنج به آب آلوده اضافه می‌شود، اسفنج پوشیده از نانوذرات به طور موثری یون‌های سرب را جذب می‌کند.
