رفتن به نوشته‌ها

حذف آلودگی فلزات سنگین با پرینت سه بعدی « Fabbaloo


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.

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 راه‌ها آلودگی آب است: آب از طریق غذا، نوشیدنی یا قرار گرفتن در معرض پوست وارد بدن می‌شود و در صورت وجود آلودگی، آن‌ها نیز وارد بدن می‌شوند. در طول مدت زمان طولانی، این فلزات می توانند انباشته شوند و باعث آسیب های متعدد شوند.

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 «قرص‌های» 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.

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.

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

«نتایج نقش ترکیب هیدروژل و رئولوژی را در تعیین قابلیت چاپ، پایداری و ویژگی‌های اتصال فلزات سنگین هیدروژل نشان می‌دهد و نقش حیاتی PEI را در افزایش پایداری ساختار چاپی، علاوه بر خواص اتصال فلزی آن نشان می‌دهد. . 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.

آنها همچنین دریافتند که می‌توانند عملکرد تبلت‌ها را طوری تنظیم کنند که انواع مختلفی از جذب فلزات را فراهم کند.

پروفسور سیلوانا آندریسکو این پروژه را توضیح داد:

کار ما قابلیت‌های منحصربه‌فرد مواد سبز و پایدار را نشان می‌دهد که به‌صورت افزودنی ساخته و طراحی می‌شوند تا توانایی جذب و حذف آلاینده‌های سمی را داشته باشند و راه‌حل‌های نوآورانه‌ای برای فناوری‌های شناسایی و اصلاح نسل بعدی ارائه دهند. این کار به توسعه مواد و روش‌هایی برای نظارت بر محیط زیست و پاکسازی برای دستیابی به اهداف جهانی WHO برای آب پاک و پایدار کمک می‌کند.»

این یک مثال جذاب از به کارگیری فناوری چاپ سه بعدی در یک مشکل دنیای واقعی است. اگر این کار تجاری شود، می‌توان تجهیزاتی را برای تولید این نوع تبلت‌ها در تأسیسات فرآوری آب مشاهده کرد، جایی که آنها می‌توانند قرص‌هایی را برای اشکال مختلف آلودگی در صورت تقاضا تولید کنند.

از طریق RCS و دانشگاه کلارکسون



منبع

منتشر شده در اخبار پرینتر و چاپ سه بعدی