به منظور تهیه آب سالم؛ ساخت اسفنج نانویی که فلزات سنگین را جذب می کند

خط رند ۹۱۲: مهندسان دانشگاه نورث وسترن اسفنج جدیدی ساختند که با فرو رفتن در آب، فلزات سنگین را جذب می کند.

به گزارش خط رند ۹۱۲ به نقل از مهر، مهندسان دانشگاه نورث وسترن اسفنج جدیدی ساختند که می تواند فلزات را همچون فلزات سنگین سمی مانند سرب و کبالت را از آب آلوده خارج کرده و آب ایمن و قابل ‌نوشیدن را در اختیار مصرف کننده قرار دهد.
در آزمایش های اثبات مفهوم، پژوهشگران اسفنج جدید خودرا بر روی نمونه ای بسیار آلوده از آب آزمایش کردند که حاوی بیش از ۱ppm سرب بود. با بهره گیری از این اسفنج، سرب فیلتر شده و غلظت آن به زیر سطح قابل تشخیص رسید.
محققان بعد از استفاده از اسفنج، توانستند فلزات را با موفقیت از آن خارج کرده و از اسفنج برای دفعات مختلف مجدداً بهره گیرند. این اسفنج را احیانا بتوان در آینده به عنوان ابزاری ارزان و آسان برای کاربرد در فیلترهای آب خانگی یا اقدامات اصلاح محیط زیست در مقیاس بزرگ استفاده نمود.
وینایایاک دراوید، نویسنده ارشد مقاله مربوط به این مطالعه و استاد علوم و مهندسی مواد و مهندسی آبراهام هریس در دانشکده مهندسی مک کورمیک نورث وسترن، اظهار داشت: «وجود فلزات سنگین در آبرسانی یک چالش عظیم بهداشت عمومی برای کل جهان است. این مشکل نیاز به راهکار هایی دارد که بتوان به آسانی و بطور مؤثر و ارزان آنرا در هر جا مستقر کرد. این جایی است که اسفنج ما وارد می شود. این فناوری می تواند آلودگی را از بین ببرد و سپس باردیگر و به کررات استفاده گردد.»
این پروژه برمبنای کارهای قبلی وینایایاک دراوید و در راه توسعه اسفنج های بسیار متخلخل برای جنبه های مختلف اصلاح محیط زیست تولید شده است. در ماه مه ۲۰۲۰، تیم وی از اسفنج جدیدی که برای تمیز کردن نشت روغن طراحی شده بود، رونمایی نمود.
اسفنج پوشیده از نانوذرات، اکنون توسط استارت آپ ام ف ان اس تک (MFNS Tech) که از دانشگاه نورث وسترن اسپین آف شده، تجاری سازی می شود. چنین فناوری جایگزین کارآمدتر، اقتصادی، زیست سازگار و قابل استفاده مجدد برای رویکرد های فعلی در مورد نشت نفت خواهد بود.
برای حذف فلزات سنگین، تیم وینایایاک دراوید باردیگر به اسفنج هایی که با یک لایه بسیار نازک از نانوذرات پوشیده شده بودند، روی آوردند. این تیم بعد از آزمایش انواع مختلف نانوذرات، دریافتند که یک پوشش گوتیت تقویت شده با منگنز به بهترین وجه کار می کند. نه فقط نانوذرات گوتیت دوپ شده با منگنز برای تهیه، به آسانی در دسترس و غیر سمی برای انسان و ارزان هستند، بلکه دارای خواص لازم برای جذب فلزات سنگین با گزینش پذیری بالا هستند.
بنیامین شیندل از پژوهشگران این پروژه اظهار داشت: «این نانوذرات دارای مناطق با سطح بالا و سایت های سطحی واکنشی فراوان برای جذب بوده و پایدار هستند، بدین سبب می توان آنها را بارها و بارها مورد استفاده داد.»
هنگامی که این اسفنج به آب آلوده اضافه می شود، اسفنج پوشیده از نانوذرات بطور مؤثری یون های سرب را جذب می کند.

منبع: