محققان دانشگاه ملی سنگاپور موفق به تولید هواژل از بطری‌های پلاستیکی شده‌اند که کاربردهای فراوانی از جمله تولید کاغذهای قطع A4 دارد.
تولید نخستین هواژل معجزه گر از بطری های پلاستیکی
عبارات مهم : محققان
به گزارش ایسنا و به نقل از گیزمگ، بطری های پلاستیکی یکی از مرسوم ترین انواع زباله های پلاستیکی هستند و دانشمندان هر روزه به دنبال یافتن راه های جدیدی جهت بازیافت آنها هستند.
محققان دانشگاه ملی سنگاپور(NUS) با توجه به این موضوع، یک روش ارزان جهت تبدیل این بطری ها به یک هواژل(aerogel) بسیار بافایده توسعه داده اند.
تولید نخستین هواژل معجزه‌گر از بطری‌های پلاستیکی
این مطالعه که به رهبری پروفسور “های مین دونگ” و پروفسور “نان فان تین” انجام شد، با بطری های ساخته شده است از پلی اتیلن ترفتالات(PET) مرسوم شروع شد.
برای تولید هواژل، PET بر روی فیبرها قرار داده می شود و سپس با سیلیکا(سیلیس) پوشش داده می شود.
محققان دانشگاه ملی سنگاپور موفق به تولید هواژل از بطری‌های پلاستیکی شده‌اند که کاربردهای فراوانی از جمله تولید کاغذهای قطع A4 دارد.
فرآیند تولید از اینجا به بعد بسیار پیچیده می شود، ولی اساسا دربرگیرنده استفاده شیمیایی از فیبرها هست، به طوریکه آنها زیاد کردن می یابند و سپس خشک می شوند.
هواژلی که از این فرآیند تولید می شود، سبک، متخلخل(منفذ دار)، انعطاف پذیر و بادوام است و نخستین ماده ای است که از PET ساخته شده است است.
این هواژل دارای بسیاری از کاربردهای بالقوه از جمله تولید کاغذهای A4 است.
تولید نخستین هواژل معجزه‌گر از بطری‌های پلاستیکی
برای مثال، اگر این هواژل به عنوان مثال، با ترکیبات متفاوت متفورمین پوشش داده شود، می تواند روغن را تا هفت برابر موثرتر از مواد دیگر موجود در بازار، جذب کند.
همچنین می تواند به عنوان عایق حرارتی یا صوتی در ساختمان ها استفاده شوند یا در پوشش با گروه آمین(مشتق های آمونیاک)، به عنوان یک فیلتر به کار گرفته شوند که ذرات گرد و غبار و کربن دی اکسید را در ماسک های صورت جذب می کند.
محققان دانشگاه ملی سنگاپور موفق به تولید هواژل از بطری‌های پلاستیکی شده‌اند که کاربردهای فراوانی از جمله تولید کاغذهای قطع A4 دارد.
محققان علاوه بر این ها به دنبال تغییرات سطحی نیز هستند که به این مواد اجازه می دهد گازهای سمی مانند مونوکسید کربن را جذب کنند.
هواژل می تواند در ماسک های صورت استفاده شود که ذرات گرد و غبار و کربن دی اکسید را فیلتر می کند و شاید عالی ترین استفاده آن، به عنوان عایق حفاظتی در لباس های آتش نشانان باشد.
تولید نخستین هواژل معجزه‌گر از بطری‌های پلاستیکی
هنگامی که این ماده با مواد شیمیایی مقاوم در برابر آتش پوشش داده شود، قادر به مقاومت در برابر حرارت تا 620 درجه سانتی گراد خواهد بود که به گفته تیم سازنده، هفت برابر زیاد از موارد قابل استفاده کنونی است که معمولا در چنین لباس هایی استفاده می شود.
ضمن اینکه هواژل تنها حدود 10 درصد مواد موجود وزن دارد و همچنین نرم تر و انعطاف پذیرتر است.
محققان دانشگاه ملی سنگاپور این فناوری را ثبت اختراع کرده اند و در حال حاضر به دنبال شرکای صنعتی جهت کمک به تجاری کردن و تولید انبوه آن هستند.
هواژل یک ماده تولیدی است که کمترین چگالی را در میان مواد جامد دارد. در ابتدا فرض بر منفی بودن وزن این ماده بود، ولی محققان بعدها متوجه وزن بسیار ناچیز آن شدند.
این ماده از یک ژل به دست می آید که در آن قسمت، مایع ژل با گاز جایگزین می شود. نتیجه این فرآیند، ماده ای جامد با چگالی بسیار کم و در عین حال، شاخصه قابل توجه در زمینه عایق گرمایی است.
هواژل در فرهنگ عامه مردم تحت نام های دیگری هم چون دود منجمد، دود جامد، هوای جامد یا دود آبی نیز آشنا می شود که این نام گذاری ها به علت ظاهر براق و نیز نحوه پخش نور در این ماده است.
هواژل جهت نخستین بار به وسیله ساموئل استفان کیستلر در سال ۱۹۳۱ ساخته شد و تولید آن جهت جایگزین کردن قسمت مایع ژله خوراکی با گاز بود، بدون آنکه ساختار ژله در هم بشکند.
فرآیند تولید هواژل مشمول بر استخراج بخش مایع ژل با استفاده از روش خشکاندن فوق بحرانی می باشد. با استفاده از این روش مایع به آهستگی از درون شبکه جامد ژل خارج می شود، بدون آنکه به این شبکه آسیبی برسد و در اثر نیروی مویینگی در هم بشکند.
به عنوان مثال، ژله خوراکی در اثر تبخیر معمولی دچار درهم شکستگی ساختار شبکه جامد می شود.
نخستین نمونه های هواژل از ژل اکسید سیلیسیوم ساخته شدند و هواژل سیلیسی نامیده شدند. بعدها، کیستلر هواژل هایی با پایه اکسید آلومینیم، کروم و قلع ساخت. هواژل های کربنی هم در آخرهای دهه ۸۰ میلادی ساخته شدند.
هواژل، سبک ترین ماده جامد آشنا شده است در دنیا است که چگالی سبک ترین نمونه ساخته شده است از آن، تنها سه برابر هوا است.
ویژگی های منحصربه فرد این ماده آن را یکی از پرکاربردترین مواد به کار رفته در ماموریت های فضایی ساخته هست. به عنوان نمونه، مسئولان ناسا از هواژل به منظور جلوگیری از یخ زدگی ربات مریخ نورد در شب های سیاره مریخ استفاده کردند.
همچنین این ماده جهت گردآوری ذرات کیهانی در فضا بسیار مناسب است و در جریان ماموریت “استارداست” از آن جهت جمع آوری مواد موجود در هاله اطراف دنباله دار و”ایلد-2″ استفاده شد.
این تحقیق در مجله Colloids and Surfaces A انتشار یافته است.
واژه های کلیدی: محققان | استفاده | اخبار علمی و آموزشی
دانلود فایل ها
توجه: ممکن است تمام لینک های دانلود به دستور مقام قضایی حذف شده باشد...
