حذف آلودگی فلزات سنگین با پرینت سه بعدی « Fabbaloo
انتشار: مهر 19، 1401
بروزرسانی: 02 خرداد 1404

حذف آلودگی فلزات سنگین با پرینت سه بعدی « Fabbaloo

از طریق RCS و دانشگاه کلارکسون



منبع

محققان توانستند یک "جوهر" قابل چاپ سه بعدی بسازند که از آلژینات، ژلاتین و پلی اتیلن ایمین (PEI) تشکیل شده بود. PEI اغلب در پرینت سه بعدی به عنوان ماده و سطح چاپ استفاده می شود، اما در اینجا به کاربرد متفاوتی کمک می کند.

محققان توانستند «قرص های» هیدروژل پیچیده هندسی را که حاوی مواد فوق هستند چاپ سه بعدی کنند. این قرص ها به گونه ای طراحی شده اند که حداکثر نوردهی سطحی را نشان دهند و می توانند با قرار دادن مقادیر زیادی از آنها در آب آسیب دیده استفاده شوند.

کار ما قابلیت های منحصربه فرد مواد سبز و پایدار را نشان می دهد که به صورت افزودنی ساخته و طراحی می شوند تا توانایی جذب و حذف آلاینده های سمی را داشته باشند و راه حل های نوآورانه ای برای فناوری های شناسایی و اصلاح نسل بعدی ارائه دهند. این کار به توسعه مواد و روش هایی برای نظارت بر محیط زیست و پاکسازی برای دستیابی به اهداف جهانی WHO برای آب پاک و پایدار کمک می کند.»

آنها همچنین دریافتند که می توانند عملکرد تبلت ها را طوری تنظیم کنند که انواع مختلفی از جذب فلزات را فراهم کند.

هندسه این قرص ها به گونه ای طراحی شده است که مواد تشکیل دهنده کلیدی را در معرض آب عبوری قرار دهد، جایی که آنها می توانند با فلزات نامطلوب پیوند بخورند.

فلزات موادی هستند که ما هر روز از آن استفاده می کنیم، اما اگر به روش های خاصی در معرض بدن قرار گیرند، بسیاری از آنها کاملا سمی هستند. یکی از آن راه ها آلودگی آب است: آب از طریق غذا، نوشیدنی یا قرار گرفتن در معرض پوست وارد بدن می شود و در صورت وجود آلودگی، آن ها نیز وارد بدن می شوند. در طول مدت زمان طولانی، این فلزات می توانند انباشته شوند و باعث آسیب های متعدد شوند.

محققان دریافتند که رویکرد جدید کاملاً موفق بوده است. توضیح می دهند:

پروفسور سیلوانا آندریسکو این پروژه را توضیح داد:

از بین بردن آلودگی فلزی با تبلت های پرینت سه بعدی [Source: RCS]
محققان روش جدیدی را برای حذف آلاینده های فلزی سمی از آب با استفاده از روش چاپ سه بعدی توسعه داده اند.

این یک مثال جذاب از به کارگیری فناوری چاپ سه بعدی در یک مشکل دنیای واقعی است. اگر این کار تجاری شود، می توان تجهیزاتی را برای تولید این نوع تبلت ها در تأسیسات فرآوری آب مشاهده کرد، جایی که آنها می توانند قرص هایی را برای اشکال مختلف آلودگی در صورت تقاضا تولید کنند.

«نتایج نقش ترکیب هیدروژل و رئولوژی را در تعیین قابلیت چاپ، پایداری و ویژگی های اتصال فلزات سنگین هیدروژل نشان می دهد و نقش حیاتی PEI را در افزایش پایداری ساختار چاپی، علاوه بر خواص اتصال فلزی آن نشان می دهد. . بیشترین ظرفیت حذف برای مس و به دنبال آن یون های کادمیوم، کبالت و نیکل به دست آمد. در فرمولاسیون بهینه، هر قرص هیدروژل 60 درصد از ppm 100 مس در 5 ساعت و تا 98 درصد در 18 ساعت حذف شد. برای محلول های غلیظ تر (1000 پی پی ام)، حدود 25 درصد مس در 18 ساعت حذف شد.

این بسیار جالب است، به ویژه به این دلیل که قرص ها را می توان با مواد ارزان قیمت و در مقیاس تولید کرد.

نویسنده: تیم تحریریه محمدصادق مجدی