ترکیب ابریشم و سلولز به کمک تصفیه آب می‌آید

به گزارش مجله خبری نگارآلودگی آب با مواد شیمیایی مورد استفاده در محصولات صنعتی، یک مشکل در حال رشد در جهان است. مطالعه جدیدی توسط مرکز کنترل بیماری‌ها در آمریکا انجام شده که نشان می‌دهد ۹۸ درصد از افراد آزمایش شده دارای سطح قابل تشخیص PFA در بدن خود هستند. PFA خانواده‌ای از ترکیبات شیمیایی بوده که برای همیشه در جریان خون می‌مانند.

به تازگی محققان موسسه فناوری ماساچوست (MIT) ماده جدیدی برای تصفیه آب ارائه کرده‌اند که ریشه در طبیعت داشته و می‌تواند مواد شیمیایی سرسخت را نیز جذب کند. این ماده، بر اساس ابریشم طبیعی و سلولز ساخته شده که می‌تواند طیف گسترده‌ای از این مواد شیمیایی مداوم در محیط و همچنین فلزات سنگین را از بین ببرد. خصوصیات ضد میکروبی آن نیز می‌تواند به جلوگیری از مسدود شدن فیلتر‌ها کمک کند.

مواد شیمیایی PFA در طیف گسترده‌ای از محصولات از جمله لوازم آرایشی، بسته‌بندی مواد غذایی، لباس مقاوم در برابر آب، کف آتش نشانی و پوشش آنتی‌استیک برای وسایل آشپزی وجود دارد. به منظور رعایت مقررات جدیدی که خواستار محدود کردن این ترکیب به کمتر از ۷ قسمت در هر تریلیون در آب آشامیدنی است، آژانس حفاظت از محیط زیست آمریکا تخمین زده است که تصفیه PFA در سال ۱٫۵ میلیارد دلار هزینه خواهد داشت.

این گروه برای حل مشکل تصفیه آب از نانوالیاف و سلولز استفاده کردند، سلولزی که با راحتی از چوب به دست می‌آید. آنها دریافتند که ابریشم به تنهایی نمی‌تواند در تصفیه آب موثر باشد، اما افزودن سلولز به این کار کمک می‌کند.

محققان از یک روش خودآرایی استفاده کردند که در آن پروتئین فیبروین ابریشم در آب به حالت تعلیق در می‌آید و سپس با وارد کردن نانوکریستال‌های سلولز به الیاف می‌توان محصول مورد نظر را تولید کرد.

محققان با ادغام سلولز در فیبر‌های مبتنی بر ابریشم که می‌توانند در یک غشای نازک تشکیل شوند و سپس تنظیم بار الکتریکی سلولز، ماده‌ای را تولید کردند که در از بین بردن آلاینده‌ها بسیار مؤثر بود. آنها دریافتند که بار الکتریکی سلولز نیز به آن خاصیت ضد میکروبی قوی داده است. این یک مزیت مهم است، زیرا یکی از دلایل اصلی عدم موفقیت در غشا‌های تصفیه آب، رسوب باکتری‌ها و قارچ‌ها است. محققان می‌گویند خواص ضد میکروبی این ماده این مسئله را به شدت کاهش دهد.

این تیم قصد دارد تا کار خود را برای بهبود این محصول به ویژه از نظر دوام و در دسترس بودن مواد اولیه ادامه دهد. در حالی که پروتئین‌های ابریشمی مورد استفاده می‌توانند به عنوان محصول جانبی صنعت نساجی ابریشم در دسترس باشند، اما اگر این ماده برای رفع نیاز‌های جهانی برای تصفیه آب به کار گرفته شود، ممکن است عرضه ابریشم در مقیاس فعلی برای رفع نیاز صنعت کافی نباشد. همچنین، مواد پروتئینی جایگزین ممکن است با هزینه کمتری عملکرد مشابهی را داشته باشد.