حذف آلاینده های خطرناک صنعتی و بیمارستانی در آینده - وبلاگ دوین

به گزارش وبلاگ دوین به نقل از معاونت علمی و فناوری، شناسایی، سنتز و فهم خواص نانوبیو مواد پیشرفته مسیری است که محققان کشور به وسیله اهدای یک کرسی پژوهشی در حال پیمودن آن هستند تا تربیت نیروی متخصص و کارآمد همراه با پیشرفت علمی در این حوزه باشیم. این حوزه اهمیت های بسیاری دارد که یک نمونه کلیدی آن توسعه نانوساختارهای ابتکاری برای گندزدایی و حذف آلاینده های خطرناک صنعتی و بیمارستانی است.

سنتز و مشخصه یابی مواد پیشرفته برای کاربردهای نوین عنوان کرسی پژوهشی است که با پشتیبانی صندوق حمایت از پژوهشگران و فناوران معاونت علمی در حال اجرا است. هدف این کرسی پژوهشی شناسایی ودرک مکانیزم عمل چند نسخه جدید از این مواد برای دستیابی به دانش فنی ساخت و کاربرد آنها است.

نانوکامپوزیت های برگ دار شده نمونه ای از اینگونه مواد هستند که برای بهبود شرایط زیست محیطی همچون سالم سازی هوا و آب و فراوری انرژی پاک کاربرد دارند. پس درک رفتار نانو مواد پیشرفته می تواند یاری زیادی به ارتقا کیفیت زندگی و خنثی سازی آلاینده های بیولوژیکی و صنعتی کند. این کرسی پژوهشی به تحقیق پیرامون نحوه عملکرد، چگونگی دستیابی و آسان سازی سنتز یک یا چند نمونه منتخب نانوبیو مواد خدمت رسان پیشرفته می پردازد.

توانمند در تخریب گستره وسیعی از مواد خطرناک آلی

سید خطیب الاسلام صدرنژاد مجری این کرسی پژوهشی درباره ضرورت دستیابی به دانش نانو مواد پیشرفته گفت: ویروس کرونا نمونه ای از یک نانوذره طبیعی (یا ساختگی) جهش یافته است که زندگی بشر را تحت تأثیر قرار داده است. تأثیر این ماده بر شرایط محیط زیست، دگرگونی و پایداری سامانه های صنعتی و مالی اکنون بیش از پیش آشکار شده است. نقش کلیدی فعالیت های تحقیقاتی برای دفع معضل ناشی از فراگیری حمله کوید 19 بر کسی پوشیده نیست. یکی از راه چاره ها استفاده از فتوکاتالیست های نانوساختار غیرهمگن از جنس نیمه هادی های باکتری کش است.

وی ادامه داد: این مواد کارایی خود را در تخریب گستره وسیعی از مواد خطرناک آلی، میکروبی و بعضاً ویروسی به یاری تابش UV نشان داده اند. اکسید تیتانیوم نانومتری، فعال ترین نمونه این مواد است که به یاری انرژی فوتون می تواند آلاینده های خطرناک را تجزیه کند و ویروس ها را از بین ببرد. پوشش دهی این ماده روی لامپ های UV برای تصفیه هوای محیط های بیمارستانی مانند بخش مراقبت های تنفسی و نیز آمبولانس های حمل بیماران کرونایی، به عنوان یک گام برای حل مشکل آلودگی قابل طرح است.

به گفته صدرنژاد، گندزدایی پساب های بیمارستانی، ساخت ماسک های ضدویروس و طراحی سامانه های فراوری هوای پاک گزینه های قابل توصیه دیگری برای استفاده در کشورهای دارای تابش فراوان خورشید مانند ایران هستند. با توجه به ضرورت افزایش سرعت عمل و تسهیل کاربری در مراکز بهداشتی و درمانی، دارا بودن سطح ویژه عظیم برای مواد ضدعفونی نماینده حیاتی است. بنابراین توسعه سامانه های نانوساختار غیرمتمرکز، به خصوص در کلان شهرهایی که با مشکل حجم زیاد آلودگی مواجهند، علاوه بر کاهش بار مراکز بهداشتی و درمانی، نقش حیاتی در توسعه پایدار، ارتقای سطح سلامت عمومی و حفاظت از محیط زیست را به همراه دارد.

وی درباره اینکه اهدای این کرسی پژوهشی تا چه میزان به کشور برای دستیابی به دانش نانو مواد پیشرفته یاری می نماید توضیحاتی ارائه داد و اضافه نمود: نتیجه فعالیت های روزآمد علمی و تحقیقاتی (علی رغم همه محدودیت ها) باعث رشد فناوری و تربیت نیروی انسانی کارا و مبرز در داخل کشور است. از آنجا که پژوهش درباره مواد پیشرفته، نقش کلیدی در برطرف معضلات بنیانی جامعه و صنعت دارد، توجه به پژوهش به عنوان اقدامی راهبردی، دارای ارزش و اهمیت است.

عضو هیئت علمی دانشگاه صنعتی شریف همچنین بیان نمود: حال که تحریم های ظالمانه قصد عقب نگه داشتن ملک و ملت را دارد، بهتر است به جای اتکا به محصول خارجی، امکانات تحقیق و توسعه برای دستیابی به مواد پیشرفته کلیدی در داخل کشور فراهم گردد. پژوهش درباره سوژه های راهبردی مانند نانوبیو مواد پیشرفته در درازمدت قطعاً ثمرات گرانبهایی به دست خواهد داد. دستاوردهای این نوع تحقیقات تربیت نیروهای متخصص و کارآمد همراه با پیشرفت علمی و مالی کشور و توسعه مرزهای دانش به وسیله فراهم سازی زمینه های خود باوری و خود اتکایی است.

صدرنژاد ادامه داد: فعالیت های بی وقفه محققان این کرسی پژوهشی در مورد شناسایی، سنتز و فهم خواص نانوبیو مواد پیشرفته، می تواند منجر به درک توانایی معجزه آسای نهفته در طبیعت و امکان دستیابی به بخشی از این قابلیت ها برای بهبود سطح زندگی، افزایش سلامت، ارتقا امید-به-زندگی و تسهیل امکانات سالم سازی محیط زیست گردد. یک نمونه کلیدی که اهمیت آن امروز بیش از پیش آشکار شده، توسعه نانوساختارهای ابتکاری برای گندزدایی و حذف آلاینده های خطرناک صنعتی و بیمارستانی است.

وی توسعه عملکرد سلول های خورشیدی رنگ دانه ای را از دیگر فعالیت های این کرسی پژوهشی دانست و گفت: توسعه نانوساختارهای ابتکاری برای نابود سازی دائمی آلاینده های ویروسی و آلی و پیشبرد دانش فنی طراحی و ساخت فتوکاتالیست های مورد احتیاج برای پاک سازی محیط زیست با استفاده از فناوری نانوبیو مواد پیشرفته گامی است در راستای حل معضلات مهم امروز بشر و کشور.

گسترش دارورسانی هدفمند

صدرنژاد همچنین اضافه نمود: یک نمونه دیگر، فعالیت در زمینه دارورسانی هدفمند به یاری ایمپلنت های بافت سخت دارای پوشش های دولایه نانولوله های اکسید تیتانیوم و نانوریسمان های پلیمری متخلخل است که نتایج حاصل در چندین مقاله علمی و پژوهشی منتشر شده و در اختیار علاقمندان و کاربران بالقوه قرار گرفته است. محاسبه، طراحی و ساخت انواع استنت هوشمند، تخریب پذیر و دارورسان برای بکارگیری در مجاری تنفسی، خون رسانی و گوارشی از دیگر فعالیت های علمی و پژوهشی پژوهشگران کرسی است.

کشف پی در پی مواد پیشرفته، در حال دگرگون سازی راستا تمدن بشری است. کارآیی، کنترل پذیری، هوشمندی و سرعت عمل نسخه های نوظهوری از مواد، از حد انتظار و تصور هم اکنون فراتر رفته است. به طوریکه افق های تازه برای تحقق رویاهای دیرینه را همراه با آینده ای پرابهام و مرموز در نظر مجسم می سازد.

یاخته های تکثیرپذیر، مواد نانومتری، نانوذرات بیولوژیکی، کاتالیست ها، فلزات فرمانبر، ریزحسگرها، میکرو عملگرها، ماشین های مولکولی، هیبریدهای الکترومغناطیسی، مایعات دارای شعور، نانو کامپوزیت ها، آشکار سازها و مواد بیواکتیو نمونه هایی از مواد نو هستند که با توانایی خارق العاده، تغییراتی شگرف را در عصر هوش مصنوعی یادآور می شوند.

کاربرد بیونانو مواد در بهبود شرایط محیط به وسیله دگرگون سازی آلاینده سازها و ویروس های تخریب گر، صندلی ویژه پژوهش و توسعه در راستای خدمت رسانی به بشر را خاطر نشان می نماید. در این میان فتوالکتروکاتالیست های هیبریدی با کارایی بالا نمونه ای از این مواد هستند که می توانند با جذب انرژی تابشی، کاهش آلودگی محیط و بهبود شرایط زندگی را به ارمغان آورند. این مواد همچنین می توانند برای استرلیزاسیون محیط های درمانی مانند محوطه اورژانس و اتاق عمل بکار رفته و بیماران و پرسنل پزشکی را مصون از خطر نمایند.