نانوغبارهای هوشمند با قابلیت جذب آلاینده های سمی و شیمیایی در ایران تولید شد

پژوهشگران کشورمان برای نخستین بار درجهان موفق به تولید نانوغبارهای هوشمندی شده اند؛ این نانوغبارها می تواند درمحیط های آلوده به گازهای سمی و عوامل شیمیایی، این عناصر خطرناک را به میزان 1٠٠درصد جذب و خنثی کند. محققان این طرح کاربردهای بسیار وسیعی در زمینه پزشکی، کشاورزی، نظامی، بیولوژیکی و محیط زیست برای این غبارها پیش بینی کرده اند.دکتر سید حسین حسینی، دانشیار دانشگاه امام حسین(ع) و سرپرست تیم تحقیقاتی طرح در گفت و گو با خراسان درخصوص جزئیات این فناوری خاطرنشان کرد: غبارهای هوشمند موادی در مقیاس نانوست که مهم ترین ویژگی آن ها قدرت تشخیص عوامل آلاینده و جذب یا خنثی کردن آن هاست. این غبارها قابلیت توسعه دارد و در آینده می توان از آن ها در زمینه های مختلف نیز استفاده کرد.وی گفت: این نانوغبارهای هوشمند می تواند گازهای نفتی را نیز جذب وخنثی کند؛ به طوری که استفاده از آن ها در فضای اطراف خودروها کاملا در جذب آلودگی موثر است. این نانوغبارها هم چنین می تواند آلاینده های ایجاد شده در صنایع را بسته به غلظت آلاینده های موجود در این محیط ها، تا 1٠٠ درصد خنثی کند.وی با بیان این که در حال حاضر این غبارهای هوشمند، می تواند آلاینده هایی نظیر نیتره و سولفور را جذب وخنثی کند، اظهار داشت: از دیگر کاربردهای این غبارها، استفاده در عرصه های نظامی است. می توان از آن حتی برای خنثی کردن گازهای جنگی اعم از گاز خردل و دیگر گازهای شیمیایی در زمان جنگ استفاده کرد.وی با بیان این که هیچ کشوری در دنیا تاکنون به چنین فناوری دست نیافته است، خاطرنشان کرد: نمونه چنین ساختارهایی با عملکرد الکترونیکی که قادر است اطلاعات محیطی را اعم از دما، میزان آلودگی و... جمع آوری کند و به صورت مخابراتی به مرکز انتقال دهد، در کشور آمریکا ساخته شده است ،اما این ساختار به هیچ وجه ویژگی غبارهای هوشمند ساخته شده توسط محققان ایرانی را ندارد.وی افزود: غبارهای هوشمندی که توسط محققان ایرانی ساخته شده است، از ویژگی بسیار مهم قدرت انتخاب برخوردار است در واقع با توجه به هوشمندی این نوع غبارها، این مواد قادر است در محیطی که مورد استفاده قرار می گیرد به طور آگاهانه آلاینده ها را شناسایی و آن ها را جذب یا خنثی کند و به هیچ وجه تاثیری بر عناصر مفید موجود در هوا ندارد. دکتر حسینی، با بیان این که تولید آزمایشگاهی چنین غبارهای هوشمندی با استفاده از نانو فلک ها برای نخستین بار انجام شده است، خاطر نشان کرد: غبارهای هوشمند موادی در مقیاس نانو هستند که می توانند به صورت ذاتی نسبت به محرک ها و فعل و انفعالات محیطی عکس العمل خاصی بروز دهند. غبارهای هوشمند باید ٢ خصوصیت مهم داشته باشند؛ اولا این که آن قدر سبک و ریز باشند که بتوانند به راحتی در فضا معلق بمانند و دوم این که دارای خصوصیت هوشمندی و عکس العمل خودکار نسبت به محرک های محیطی باشند. دکتر حسینی با اشاره به این که در ساخت غبارهای هوشمند در این طرح از موادی موسوم به نانو فلک استفاده شده است، خاطر نشان کرد: از آن جا که ماندگاری ذرات کروی شکل در فضا کم است؛ لذا در تهیه غبار هوشمند از نانو فلک استفاده شده است. نانو فلک ها (نانوپرک ها) نانو ساختارهایی نامنظم به شکل پرک هستند که به دلیل وزن ناچیز و ساختار فیزیکی خاص قادرند برای مدت زمانی قابل توجه به صورت معلق در هوا باقی بمانند در حالی که سایر نانو ساختارها نظیر ریز کره ها که در فاز مایع معلق هستند، در فاز گازی چنین قابلیتی را ندارند.این پژوهشگر همچنین در گفت و گو با ایسنا با بیان این که غبارهای هوشمند با توانایی ماندگاری طولانی مدت در هوا به عنوان حسگر، جاذب، موقعیت یاب و موارد مشابه قابل استفاده است، تصریح کرد: پس از انتخاب نانو ذرات در اشکال پرک مانند که تولید آن ها بسیار پیچیده، ظریف و سخت است، در نهایت چند نمونه از این ذرات با پایه های پلیمری و کربنی تولید کردیم، در ادامه، اولین کاری که باید انجام می دادیم، یافتن موادی با خواص هوشمندی بود که با استفاده از تجربیات سال های گذشته در زمینه حسگرهای هوشمند ابتدا پودر و غبارهای بسیار ریز از این مواد را تولید کردیم و سپس بر هم کنش آن ها را در فاز گازی در ابعاد نانو با بخارها و گازهای سمی مورد مطالعه قرار دادیم.این پژوهشگر با بیان این که پس از آزمایش های مختلف مدت سقوط غبارها به بیش از یک متر بر ثانیه رسید، عنوان کرد: در این پروژه سعی کردیم از سبکی و شکل فیزیکی برف در فضا ایده بگیریم زیرا برف ذرات درشتی دارد و هنگام فرود به زمین بسیار آرام حرکت می کند؛ بنابراین سعی کردیم غبارهای برف مانند در ابعاد بسیار کوچک تولید کنیم، چرا که جابه جایی آسان از دیگر اهداف ما بود تا بتواند در مسیر جریان باد و هوا قرار گیرد.باتوجه به این که می توان این ترکیبات را در فضا به طور معلق نگه داشت، از آن می توان به عنوان سپرامنیتی منطقه نسبت به گازهای سمی و خطرناک استفاده کرد؛ بنابراین می توان مناطق استراتژیک خاص و نظامی را به وسیله غبارهای هوشمند با ایجاد یک سپر امنیتی مناسب محافظت کرد. این پژوهشگر خاطر نشان کرد: غبارهای هوشمند به گونه ای طراحی شده است که پس از آزادسازی در جریان باد قرار می گیرد و به سهولت در محیط پراکنده و پس از جذب آلاینده ها و خنثی کردن آن ها ته نشین می شود. از جمله این آلاینده ها می توان به گازهایی با پایه گوگردی، نیتروژنه، حشره کش ها و سموم کشاورزی اشاره کرد که در حال توسعه به سموم و گازهای مخرب جنگی هستند.وی با بیان این که سال ٢٠٠٠ تا ٢٠1٠ را دهه «نانو» و توسعه کاربردی آن نام گذاری کرده اند، توضیح داد: کشورهای پیشرفته قبل از این دهه، دپارتمان های نانو مواد خود را در دانشگاه ها تاسیس کرده و با صرف هزینه های بالا به استقبال آن رفته اند و در حال حاضر نیز در حال برداشت محصولات خود هستند. در حالی که در ایران هنوز این اتفاق نیفتاده است و گروه های علمی نانو بسیار ضعیف، محدود و پراکنده مدیریت می شوند به طوری که کار مشخص و با برنامه ای را دنبال نمی کنند و مدیریت کارآمدی در آن وجود ندارد.دکتر حسینی اظهار کرد: از سال ٢٠٠5 به بعد بسیاری از دانشگاه ها پیش بینی کردند که در آینده یکی از کاربردهای نانو به سمت تولید مواد هوشمند پیش خواهد رفت و دانشگاه های قدرتمند در دنیا مانند کانادا، آمریکا و ژاپن دپارتمان های مواد هوشمند خود را کنار دپارتمان های نانو تاسیس کردند و سایر کشورها نیز در حال انجام اقدامات مشابه هستند ولی متاسفانه در کشور ما به دلیل همان ضعف مدیریتی هنوز تلاشی در این زمینه انجام نشده است.
منبع خبر : روزنامه خراسان