ساخت نانو فیلتر ارزان برای پاک‌سازی آب آشامیدنی از میکروب‌ها و مواد شیمیایی خطرناک
|
مقدمه
در حدود ۷۸ میلیون انسان (یک دهم جمعیت دنیا) به آب آشامیدنی سالم دسترسی ندارند. آب می‌تواند با انواع باکتری‌ها، ویروس‌ها، سرب و آرسنیک آلوده شود که هر ساله می‌تواند زندگی میلیون‌ها انسان را تهدید کند. اما با کمک یک ابزار ارزان که به طور موثری بتواند این آلودگی‌ها را از آب پاک کند، می‌توان به حل این مسئله کمک کرد.
|
پروفسور پرادیپ (Prof. Thalappil Pradeep) به همراه گروه تحقیقاتی خود در موسسه فناوری مدرس هند (Indian Institute of Technology Madras, India)، موفق به کشف نانو ذره‌ی تصفیه‌ی آب شده‌اند، که قادر است آب را حتی در فقیرترین بخش کشور هند و در آینده برای سایر کشورها که با این معضل روبه‌رو هستند، پاک و سالم کند. اگرچه، سیستم‌های ارزان تصفیه آب در گذشته بسیار ساخته شده‌اند، اما این سیستم برای اولین بار ظرفیت کشتن میکروب‌ها همراه با توانایی حذف آلاینده‌های شیمیایی مانند سرب و آرسنیک را دارد. به خاطر اینکه در این سیستم تصفیه، فیلترهای مخصوص حذف میکروب‌ها و موادشیمیایی به صورت جداگانه قرار می‌گیرند، بنابراین بسته به نیاز کاربر و به دلخواه می‌تواند برای حذف آلودگی‌های میکروبی، آلودگی‌های شیمیایی و یا هردو کاربرد داشته باشد.
این گزارش در مجله Proceedings of the National Academy of Sciences به چاپ رسیده است. پروفسور پرادیپ و گروه تحقیقاتی‌اش چگونگی ساخت این فیلتر را این گونه تشریح می‌کنند. فیلتر ضد‌میکروب از نانوذرات نقره ساخته شده است، این نانوذرات فلزی نقره درون قفسی از جنس آلومینیوم و چیتوسان (نوعی کربوهیدرات مشتق شده از کیتین در پوسته‌ی سخت‌پوستان) جاسازی می‌شوند. این قفس آلاینده‌های درشت آب را به‌خوبی جذب می‌کند، و همچنین از نانوذرات نقره در برابر رسوباتی که ممکن است در سطح آن‌ها تشکیل شود، محافظت می‌کند. پروفسور پرادیپ، معتقد است که استفاده از این سیستم قفسی در حضور نانوذرات دیگر هم انجام می‌شود که قادرند آلودگی هایی نظیر جیوه را هم به دام بیاندازند.
یک نمونه‌ی اولیه از سیستم فیلتراسیون. اعتبار: پروفسور پرادیپ، موسسه فناوری مدرس هند
در این سیستم تصفیه ارزان آب، یک فیلتر غشایی در بالا تعبیه شده است که قادر است باکتری و ویروس‌ها را بکشد و یک فیلتر محوری هم در قسمت پایین تعبیه می‌شود که قادر است آلودگی‌های سربی و یا آرسنیک را پاک کند.
برای ساخت این فیلتر، مواد یکی یکی به آب اضافه می‌شوند و از طریق خودآرایی به ورقه‌های کوچک متصل می‌شوند، مانند خاک رس. این صفحات قفس‌هایی هستند که نانوذرات نقره را به دام می‌اندازند. این تولیدات به برق احتیاج ندارند زیرا از فیلترهایی مانند خاک در دمای اتاق ساخته شده‌اند. به ازای هر لیتر آب استفاده شده برای ساخت این مواد، ۵۰۰ لیتر آب قابل تصفیه است.
پروفسور پرادیپ می‌گوید: «این یک سنتز سبز (دوست طبیعت) و در دمای اتاق است که در هر جای دنیا می‌تواند انجام شود».
نویسنده: عاطفه قویدست
دانشجوی دکتری شیمی آلی
دانشگاه گیلان