حذف سریع و آسان مواد شیمیایی ابدی با جوهر سرامیکی چاپ سه‌بعدی 

به گزارش خبرگزاری علم و فناوری آنا به نقل از اینترستینگ اینجینیرینگ، دانشمندان دانشگاه باث در انگلیس تک سنگ‌های (مونولیت) حاوی سرامیک ابداع کرده اند که می‌تواند مواد شیمیایی مضر را از آب پاک کند.

این ساختار‌های چاپ سه بعدی مانند آهنربا برای مواد شیمیایی ابدی (PFAS)، عمل و این مولکول‌های مضر را جذب کرده و نگه می‌دارند. آنها تنها در چند ساعت می‌توانند تا ۷۵ درصد از این آلودگی‌ها را از آب پاک کنند.

«لیانا زومپولی» «Liana Zoumpouli» مجری این پژوهش می‌گوید: PFAS یا همان مواد شیمیایی سمی ابدی، تمرکز اصلی در تصفیه آب و سلامت عمومی است. ما روش کارآمدی برای حذف این مواد شیمیایی از آب بدون استفاده از انرژی زیاد ایجاد کرده‌ایم.

جوهر اکسید انیدیم 

مواد شیمیایی ابدی، اصطلاحی برای ترکیبات ساخت بشر است که به عنوان مواد پرفلوئوروآلکیل و پلی فلوروآلکیل (PFAS) شناخته می‌شوند. این مواد که در بسیاری از محصولات از ظروف تفلون تا فوم آتشفشانی و پارچه کاربرد دارند، بسیار آهسته و در موارد خاص بیش از هزار سال طول می‌کشد تا تجزیه شوند.

این مواد شیمیایی با مشکلات جدی سلامتی، از جمله مشکلات باروری، اختلالات رشدی، بیماری قلبی و افزایش خطر ابتلا به دیابت مرتبط هستند و به همین دلیل است که توسعه راهبرد‌هایی برای حذف آلاینده‌های مضر از بدنه‌های آبی بسیار اهمیت دارد.

در این توسعه جدید، این مونولیت‌های شبکه‌ای چهار سانتیمتری با فشردن جوهر اکسید ایندیوم سرامیکی و با استفاده از یک چاپگر سه بعدی تولید می‌شوند.

اکسید ایندیم موجود در مونولیت ها، PFAS را جذب کرده و به آنها متصل می‌شود و در عرض سه ساعت به سرعت آنها را از آب جدا می‌کند. گفته می‌شود روش جدید با تصفیه خانه‌های آب موجود در انگلیس و مناطق دیگر سازگار است.

مجریان این طرح می‌گویند استفاده از چاپ سه بعدی برای ایجاد مونولیت‌ها نسبتا ساده و به معنای مقیاس پذیر بودن آن است. چاپ سه بعدی به آنها امکان می‌دهد اشیایی دارای سطوح زیاد بسازند که کلید این فرآیند است. هنگامی که مونولیت‌ها آماده شدند، به سادگی می‌توان آنها را در آب انداخت تا کار خود را انجام دهند.

مونولیت‌ها به طور موثر ۷۵ درصد از PFAS را در آزمایشات اولیه حذف کردند. تحقیقات بیشتر بر افزایش این میزان متمرکز خواهد بود.

محققان دریافتند کارایی مونولیت‌ها پس از انجام چرخه‌های مکرر استفاده و تصفیه در دمای بالا، افزایش می‌یابد. اکنون آنها در تلاش برای درک بهتر این پدیده از طریق آزمایش‌های بیشتر هستند. 

این راه ساده و موثر می‌تواند به ابزار مهمی برای پاکسازی منابع آب در مقیاس بزرگ تبدیل شود. همچنین می‌توان آن را به راحتی در تصفیه خانه‌های آب موجود، ادغام کرد.

نتایج این تحقیقات در نشریه Chemical Engineering Journal منتشر شده است.