ابداع اسفنج نانویی با توانایی جذب فلزات سنگین با فرو رفتن در آب

محققان اسفنجی ساختند که میتواند فلزات ازجمله فلزات سنگین سمی مانند سرب و کبالت را از آب آلوده خارج کند و آب سالم و قابل آشامیدن را در اختیار مصرف کنندگان قرار دهد.

به گزارش ایرنا از تارنمای نانوورک، در آزمایش های اثبات مفهوم، محققان رشته مهندسی دانشگاه نورث وسترن در آمریکا اسفنج جدید خود را بر روی نمونه ای 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 بعنوان 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 نورث وسترن گفت: وجود فلزات سنگین در آبرسانی یک چالش بزرگ بهداشت عمومی برای کل جهان است. این مشکل نیاز به راه حل هایی دارد که بتوان به راحتی 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 دوباره و به کررات استفاده شود.

او ادامه داد: این پروژه بر اساس کارهای قبلی وینایایاک دراوید و در مسیر توسعه اسفنج های بسیار متخلخل برای جنبه های 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 ام ف ان اس تک (MFNS Tech) زیر نظر دانشگاه نورث وسترن تجاری سازی می شود. چنین فناوری جایگزین کارآمدتر، اقتصادی، زیست سازگار 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 اسفنج هایی 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 تقویت شده با منگنز به بهترین وجه کار می کند. نه تنها نانو ذرات (Nanoparticle) گوتیت دوپ شده با منگنز برای تهیه، به راحتی دردسترس و غیر سمی برای انسان و ارزان هستند، بلکه دارای خواص لازم برای جذب فلزات سنگین با گزینش پذیری بالا هستند.

بنیامین شیندل از دیگر محققان این پروژه هم گفت: این نانوذرات دارای مناطق با سطح بالا و سایت های سطحی واکنشی فراوان برای جذب بوده و پایدار هستند، بنابراین میتوان آن ها را بارها و بارها استفاده کرد.

او ادامه داد: زمانی که این اسفنج به آب آلوده اضافه می شود، اسفنج پوشیده از نانوذرات به طور موثری یون های سرب را جذب می کند.