.svg)
۱۰ اختراع جدید نانویی که زندگی را راحت تر می‌کنند
پارسینه: فناوری نانو در ایران همگام با کشور‌های دنیا، نگاه خاصی به صنعت و تجاری‌سازی محصولات دارد، اما انتظار می‌رود در سال‌های آینده این روند روبه‌رشد بیشتر شود.
درست است که کشور ما در حوزه فناوری نانو بیش از هر چیز در زمینه تحقیقات و ارائه مقالات رده‌های بالای جهانی را از آن خود کرده و در رده چهارم دنیا قرار دارد، اما این دلیل نمی‌شود که در زمینه تولیدات محصولات نانو ضعیف باشد بلکه تا حد امکان با توجه به تحریم‌های جهانی، محققان ایرانی توانسته‌اند توان تولیدی کشور را در این حوزه حفظ کنند.
فناوری نانو در ایران همگام با کشور‌های دنیا، نگاه خاصی به صنعت و تجاری‌سازی محصولات دارد، اما انتظار می‌رود در سال‌های آینده این روند روبه‌رشد بیشتر شود. فناوری نانو در تمام حوزه‌های خانگی، صنعتی، خودرو، پوشاک، صنایع رنگ، پزشکی و درمانی، دارو، صنایع ساختمان و شهرسازی، صنایع انرژی و... کاربرد دارد و به‌طور موثری می‌تواند در استفاده بهینه از امکانات و محصولات کمک‌کننده باشد.
آرسنیک‌زدایی از آب آشامیدنی
یکی از شرکت‌های ایرانی فعال در حوزه نانو با استفاده از جاذب‌های نانو موفق به حذف آرسنیک از آب‌آشامیدنی شهر‌های مختلف ایران شده است. این جاذب‌های نانو درواقع جاذب‌های گرانولی هیدروکسید اکسیدآهن هستند. معمولا آب‌های زیرزمینی که مهم‌ترین منبع تامین آب‌آشامیدنی شهر‌های ایران به شمار می‌رود، آلوده به آرسنیک هستند که می‌تواند مشکلی جدی برای سلامت مردم شهر‌های مختلف ایجاد کند.
پیش از استفاده از این جاذب‌ها، محققان با روش‌های مختلفی اقدام به حذف آرسنیک می‌کردند که به‌دلیل هزینه‌های بالایی که داشت، مقرون‌به‌صرفه نبود. برخی کشور‌های توسعه‌یافته از این جاذب‌ها استفاده می‌کنند، اما این اولین‌باری است که در ایران شاهد تولید چنین جاذبی برای حذف آرسنیک از آن هستیم.
این جاذب‌ها از نوع اکسی هیدروکسیدآهن با ساختار نانومتری است که بازدهی بسیار بالایی دارد. این محصول میزان جذب ۱۵ میلی‌گرم آرسنیک را به ازای یک گرم گرانول جاذب نشان می‌دهد. این جاذب‌های نانویی در مقایسه با محصولات غیرنانویی، بازدهی بسیار بالاتری دارد.
با این جاذب‌ها به‌نوعی کار تصفیه آب به‌خوبی صورت می‌گیرد که هم برای آشامیدن مناسب است و هم برای استفاده در مصارف کشاورزی کاربرد دارد. وزارت نیرو و برخی شرکت‌های آب‌وفاضلاب در استان‌های مختلف از این جاذب‌ها برای جذب آرسنیک در آب‌آشامیدنی مردم استان‌ها استفاده می‌کنند.
تی‌های آنتی‌باکتریال
معمولا تمیزکردن سطوح وسیع با دستمال کار دشواری است، به‌طوری‌که وجود یک تی که بتوان با آن به‌راحتی فضا را تمیز کرد، می‌تواند فرآیند کار را هم سریع‌تر کند. محققان ایرانی با کمک فناوری نانو موفق به تولید تی‌های آنتی‌باکتریال شده‌اند که برای مصارف خانگی و بیمارستانی بسیار پرکاربرد هستند.
استفاده از این ابزار به‌ویژه در مراکز درمانی و بیمارستان‌ها با همه‌گیری کرونا کاربرد بیشتری پیدا کرده است. در تولید این تی‌ها از نانوذراتی استفاده شده که خاصیت آنتی‌میکروب و آنتی‌باکتریال دارد، به‌طوری‌که صددرصد باکتری‌ها و قارچ‌های سطوح را از بین می‌برد و همچنین قادر است گردوغبار و آلودگی سطوح را به‌خوبی نابود کند.
این تی‌های میکروفایبر آنتی‌باکتریال از الیافی نازک و متراکم تهیه شده که حتی منافذ ریز را هم تمیز می‌کند و با حذف رطوبت و آلودگی‌های چرب در مصرف مواد شوینده هم صرفه‌جویی می‌کند. البته دقت کنید که خاصیت آنتی‌باکتریال این تی‌ها در برابر شست‌وشو‌های متعدد پایداری بالایی داشته و قدرت جذب آب زیادی هم دارد.
اسپری آب‌گریزکننده
معمولا مشکلی که در روز‌های بارانی ایجاد می‌شود، ایجاد رد باران روی شیشه و سرامیک و فلزات است. اما یک شرکت ایرانی موفق به تولید اسپری‌های آب‌گریزکننده شده است که برای دارندگان خودرو به‌ویژه در روز‌های بارانی بسیار پرکاربرد است و می‌تواند آنها را از لکه‌های ایجادشده روی شیشه و بدنه خودرو بر اثر باران خلاص کند.
در این اسپری از نانومواد استفاده شده است که با استفاده از آن، بدنه خودرو مدت بیشتری تمیز باقی می‌ماند و کمتر بر اثر رطوبت هوا آسیب می‌بیند. همچنین غبار و آلودگی هوا، لکه‌های چربی و فضولات اسیدی پرندگان هم کمتر به بدنه صدمه وارد می‌کنند.
هنگامی که از این اسپری استفاده می‌کنید، دیگر نیازی به استفاده از سایر شوینده‌ها ندارید و تنها با آب و دستمال آن را تمیز می‌کنید. ماندگاری اثر این اسپری تا ۲۴ روز روی سطوح باقی می‌ماند. نوع دیگری از این اسپری هم مخصوص شیشه است که با اسپری کردن آن روی شیشه، قطرات آب و باران با افزایش زاویه تماس با سطح شیشه به جای چسبیدن به سطح، به‌راحتی روی شیشه می‌غلتد و به زمین می‌افتد.
استفاده از این اسپری آب‌گریزکننده علاوه‌بر اینکه باعث افتادن قطره‌های باران در روز‌های بارانی می‌شود، آلودگی‌ها را هم راحت‌تر از سطح شیشه پاک و ساییدگی سطح بر اثر برخورد ریزگرد‌ها را هم کمتر کرده و از شیشه در برابر تابش نور فرابنفش خورشید جلوگیری می‌کند. این قبیل اسپری‌های آب‌گریزکننده برای سطوح مختلف آجری، سیمانی، چوب و پارچه نیز تولید شده که هرکدام کاربرد‌های خاص خود را دارد.
پانسمان‌های زخم نانویی
در بخش دیگری از حوزه سلامت و پزشکی، برخی محققان دانشگاه‌های علوم پزشکی کشور غشای نانویی جدیدی ساخته‌اند که در آن نانوذرات نقره را به نانوالیاف اضافه کرده‌اند. این غشای نانویی خاصیت آنتی‌اکسیدان و آنتی‌باکتریال دارد و از آن می‌توان برای پانسمان زخم‌ها استفاده کرد.
محققان، این نانوذرات نقره را از عصاره گیاهی کلپوره سنتز کرده و در غشای پلی‌لاکتیک یا پلی‌اتیلن گلیکول جاسازی می‌کنند تا به این طریق، پوششی ضخیم و قابل جذب تولید کنند که خاصیت آنتی‌اکسیدان و آنتی‌باکتریال داشته باشد. افزودن این نانوذرات به غشا‌های نانوالیاف، مانع از رشد کامل باکتری‌ها می‌شود که در قالب نوعی پانسمان موثر برای ترمیم زخم‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد.
این نانوذرات به‌کاررفته کاملا سازگار با محیط‌زیست است. اما مساله‌ای که وجود دارد، اثر سمی بودن مختصر این نانوذرات برای سلول‌های ماکروفاژ انسانی است که خیلی جدی و نگران‌کننده نیست. این پانسمان‌ها درحال‌حاضر تست‌های حیوانی را با موفقیت پشت‌سر گذاشته و امید می‌رود که به‌زودی با آزمایش‌های موفقی که روی انسان هم انجام می‌شود، بتواند وارد بازار شود.
باتری‌های لپ‌تاپ با عمر طولانی
طول عمر باتری‌های لپ‌تاپ یکی از قابلیت‌های این دستگاه در استفاده بهینه از آن است. محققان ایرانی از کامپوزیت‌های مواد تغییر فازدهنده حاوی نانوذرات اکسیدآهن به‌صورت پایدارشده روی الیاف پلی‌استر استفاده کرده‌اند تا از این طریق بتوانند انرژی حرارتی تولیدشده در باتری لپ‌تاپ را حفظ کنند.
آنها از ترکیب اسید‌های چرب، پلی‌استر و نانوذرات اکسیدآهن در قالب مواد تغییر فازدهنده، ماده زمینه و نانوپرکننده استفاده کرده‌اند. پژوهشگران، در این اقدام، نانوذرات اکسیدآهن را همزمان سنتز کرده و در کامپوزیت‌های اسید‌های چرب/ پلی‌استر بارگذاری می‌کنند.
کامپوزیت‌های حساس به دمای سنتزشده هم مشکل ضعف هدایت حرارتی را در این باتری‌ها برطرف می‌کند و هم مانع از نشت ترکیبات هنگام چرخه‌های سرمایش و گرمایش می‌شود. از این کامپوزیت‌های حرارتی حتی می‌توان در دیواره ساختمان‌ها برای جلوگیری از هدررفت حرارت استفاده کرد.
ضدآفتاب‌های نانویی
بخش وسیعی از حوزه نانو به زمینه بهداشتی برمی‌گردد. محققان با استفاده از نانومواد توانسته‌اند کرم‌های ضدآفتاب را که برای محافظت از پوست صورت و بدن در برابر اشعه مضر آفتاب مورد استفاده قرار می‌گیرند، بهبود بخشیده و عملکرد آنها را ارتقا دهند.
محققان این شرکت ایرانی در کرم‌های ضدآفتاب نانویی خود از بازتاب‌دهنده‌های معدنی و طبیعی، چون دی‌اکسیدتیتانیوم و روغن‌های گیاهی استفاده می‌کنند که احتمال واکنش‌های حساسیتی و التهابی را کاهش می‌دهد. آنها برای افزایش اثربخشی این کرم‌ها از نانوذرات دی‌اکسیدتیتانیوم بهره برده‌اند. آنها با کاهش اندازه این ذرات، قدرت جذب پرتو‌های خورشید را افزایش داده‌اند تا اثربخشی این کرم‌های ضدآفتاب به‌طور قابل‌ملاحظه‌ای افزایش یابد.
نانوذرات دی‌اکسیدتیتانیوم به‌کاررفته در این کرم، پوششی از جنس آلکیل سیلان دارند که در کنار نانومقیاس بودن ذرات این ماده، قدرت کرم‌های ضدآفتاب را بالاتر می‌برد. این نانوذرات وارد سلول نشده و در لایه‌های سلول مرده پوست باقی می‌ماند. بلافاصله پس از استفاده از این کرم‌ها روی پوست، عملکرد محافظتی آن هم آغاز می‌شود.
شوینده‌های نانویی گیاهی
شوینده‌ها در پاک کردن سطوح و نقاط مختلف تاثیر بسزایی دارند، اما محققان کشورمان با استفاده از ترکیبات گیاهی نانو در این شوینده‌ها، خاصیت آنها را افزایش داده‌اند. یکی از ویژگی‌های مثبت این شوینده‌ها سازگاری آنها با محیط‌زیست است.
این شوینده‌ها کاملا گیاهی هستند و از عصاره گیاهی چوبک در آن استفاده می‌شود که برخلاف بسیاری از مواد شوینده موجود در بازار، الکل و مواد خورنده ندارد و با خیال راحت می‌توانید برای تمیز کردن انواع سطوح از سینک ظرفشویی گرفته تا عینک و کیف و کفش چرم از آنها استفاده کنید.
شاید جالب باشد که بدانید یکی از شرکت‌های داخلی در سکو‌های نفتی برای تمیز کردن نفت و آلاینده‌های نفتی از همین شوینده‌های نانویی استفاده می‌کند و از آنجا که شوینده‌های معمولی باعث نابودی ماهی‌ها و آبزیان می‌شوند، استفاده از این شوینده گیاهی نانویی کاملا بی‌خطر است.
فناوری نانو در تمام حوزه‌ها قابل استفاده است و یکی از پرکاربردترین آنها، در حوزه‌های سلامت و پزشکی است. یک شرکت ایرانی فعال در زمینه نانو کفی‌های کفش نانو با خاصیت آنتی‌باکتریال تولید کرده که با جلوگیری از رشد باکتری‌ها در کفش و جوراب مانع از ایجاد بوی بد پا می‌شود.
از آنجا که افراد ساعت‌های طولانی از روز را بیرون از خانه می‌گذرانند، پا مدت‌ها درون کفش باقی می‌ماند و همین امر به‌دلیل ایجاد رطوبت در داخل کفش، محیط مناسبی را برای رشد باکتری‌ها ایجاد می‌کند. در این کفی‌ها از نانوموادی استفاده شده است که خاصیت ضدمیکروبی دارد و در تولید آنها مواردی، چون انحنای طبیعی پا، قابلیت جذب ضربه، قابلیت کنترل رطوبت و مقابله با بو و باکتری درنظر گرفته شده است.
محققان ایرانی در تولید این کفی از فناوری پلاسما استفاده کرده‌اند و پس از خروج کفی از دستگاه پلاسما، نانومواد را روی سطح کفی اسپری می‌کنند و پس از خشک شدن در دمای بالا، نانومواد به حالت تثبیت‌شده درمی‌آید. این کفی‌ها ضدحساسیت بوده و مانع از رشد باکتری و قارچ در جوراب، کفش و پا‌ها می‌شود.
لوله‌های UPVC مقاوم نانویی
ازجمله پرکاربردترین لوله‌ها برای استفاده در ساختمان‌سازی می‌توان به لوله‌های UPVC اشاره کرد که بیشتر در پنجره‌ها، در‌ها و لوله‌های انتقال آب به‌کار می‌رود. این لوله‌ها به‌طور کلی مقاومت شیمیایی و استحکام بالایی دارد و استفاده از آن هم کم‌هزینه‌تر و هم مقرون‌به‌صرفه‌تر است.
محققان ایرانی با افزودن نانومواد به این لوله‌ها توانسته‌اند درعین افزایش انعطاف‌پذیری تا حد قابل‌توجهی استحکام و مقاومت آن را افزایش دهند، به‌طوری‌که حتی از لوله‌های UPVC نانویی می‌توان در انتقال فاضلاب استفاده کرد. برای تولید در و پنجره‌های مقاوم با دوام بالا هم از UPVCهای مقاوم‌شده با نانوذرات استفاده می‌شود که کیفیت کار ساختمانی را افزایش می‌دهد.
دستمال‌های خشک آنتی‌باکتریال
محققان داخلی موفق به تولید دستمال‌های نظافت با ویژگی ضدعفونی‌کنندگی آنتی‌سپتیک به‌صورت خشک شده‌اند. از این دستمال‌ها برای تمیز و ضدعفونی کردن تمام سطوح از منزل گرفته تا سرویس بهداشتی و کف ساختمان استفاده می‌شود.
به‌طور کلی، دستمال‌هایی که خاصیت ضدعفونی‌کنندگی دارند، مرطوب هستند و این اولین‌بار در دنیاست که محققان ایرانی توانسته‌اند دستمالی خشک با قابلیت ضدعفونی کردن بسازند.
دستمال نانوکلین با وجود اینکه سطوح را پاک و ضدعفونی می‌کند، خودش آلوده نمی‌شود. این دستمال تا حدود سه بار پس از شست‌وشو قابلیت ضدعفونی‌کنندگی خود را حفظ می‌کند. فقط به‌خاطر داشته باشید که موقع استفاده، باید دستمال را مرطوب کنید تا خاصیت آنتی‌باکتریال آن فعال شود.
منبع: روزنامه فرهیختگان
ارسال نظر