توسعه غشاهای مغناطیسی برای تصفیه آب با راندمان بالا
محققان دانشگاه دولتی داغستان روسیه موفق به ساخت غشاهای کامپوزیتی متخلخلی شدهاند که با استفاده از امواج فراصوت و میدان مغناطیسی متناوب، آلایندههای آلی پایدار در آب را تجزیه میکنند. این فناوری جدید که در مجامع علمی معرفی شده، قادر است راندمان تصفیه را تا ۹۶ درصد افزایش دهد و بدون افت عملکرد قابل توجه، در چرخههای متعدد قابل استفاده مجدد باشد.
مکانیسم عملکرد غشاهای مغناطیسی
این غشاها از یک پلیمر فلوروکربن ترکیب شده با نانوذرات هگزافریت باریم ساخته شدهاند. هنگامی که غشا در معرض امواج فراصوت قرار میگیرد، در حالت کاتالیز پیزوالکتریک عمل کرده و رادیکالهای هیدروکسیل تولید میکند. این رادیکالها مواد سمی را به اجزای بیخطر تجزیه میکنند. به گفته دکتر فرید آروژیف، سرپرست تیم تحقیقاتی، این اولین بار است که کاتالیز پیزوالکتریک ناشی از میدان مغناطیسی با استفاده از چنین غشاهایی به نمایش گذاشته میشود. در این فرآیند، میدانهای مغناطیسی متناوب تغییر شکلهای میکروسکوپی در ذرات داخل غشا ایجاد کرده و با انتقال تنش مکانیکی از طریق ماتریس پلیمری، میدانهای الکتریکی داخلی تولید میکنند که تجزیه آلایندهها را هدایت میکند.
مزایای فناوری جدید نسبت به روشهای مرسوم
دکتر آروژیف تأکید کرد که بیشتر مطالعات مشابه در جهان از میدانهای الکترومغناطیسی با فرکانس بالا استفاده میکنند که نیازمند مصرف انرژی قابل توجه و تجهیزات تخصصی است. در مقابل، روش جدید با میدانهای مغناطیسی ضعیف و فرکانس پایین (تنها چند هرتز) کار میکند و نیازی به تماس مستقیم، نور یا سیستمهای پیچیده فرکانس بالا ندارد. این رویکرد اساساً با روشهای مرسوم متفاوت است.
اهمیت و کاربردهای غشاهای مغناطیسی
مرتضی علی رابادانوف، رئیس دانشگاه دولتی داغستان، این نوآوری را نمونهای از کاربرد علم بنیادی در حل چالشهای زیستمحیطی دانست و بر اهمیت بالقوه آن برای حفاظت از محیط زیست، توسعه پایدار و کاربرد در صنعت، کشاورزی و مدیریت آب منطقهای تأکید کرد. این فناوری میتواند گامی مؤثر در جهت تصفیه آب با مصرف انرژی پایین و راندمان بالا باشد.
