طور باحثون في جامعة ليمريك مادة جديدة لديها القدرة على التقاط المواد الكيميائية السامة من الهواء.
هذه المادة قادرة على التقاط الملوثات السامة من الهواء، وتستخدم طاقة أقل بشكل حاسم من المواد الموجودة للقيام بذلك، وفقًا للباحثين.
ويعتقد الباحثون أن المادة المسامية التي تشبه الإسفنج يمكن أن تحدث ثورة في البحث عن هواء نظيف ولها تأثير كبير في المعركة ضد تغير المناخ.
شارك البروفيسور مايكل زاوروتكو، رئيس برنال للهندسة الكريستالية ومؤسسة العلوم في أيرلندا، وزملاؤه في تطوير المادة الجديدة.
وتم نشر نتائج البحث في Nature Materials.
وقال أن المركبات العضوية المتطايرة (VOCs) بما في ذلك البنزين هي فئة من المواد الكيميائية السامة التي تسبب مشاكل بيئية وصحية شديدة.
مضيفا إن تطوير تقنيات لإزالة البنزين من الهواء بتركيزات ضئيلة والقيام بذلك باستخدام طاقة منخفضة يمثلان تحديين لم يتم التغلب عليهما حتى الآن.
وقد أوضح البروفيسور زاوروتكو: “تم تطوير عائلة من المواد المسامية – مثل الإسفنج – لالتقاط بخار البنزين من الهواء الملوث وإنتاج تيار هواء نظيف لفترة عمل طويلة”.
وأضاف: “يمكن تجديد هذه المواد بسهولة تحت حرارة معتدلة، مما يجعلها مرشحة لتنقية الهواء ومعالجة البيئة.
وقال زاوروتكو: “يمكن لموادنا أن تعمل بشكل أفضل في كل من الحساسية ووقت العمل مقارنة بالمواد التقليدية.”
هذه المادة تشبه الجبن السويسري لأنها مليئة بالثقوب وهذه الثقوب هي التي تجذب جزيئات البنزين، وفقًا للباحثين.
فمن حيث الطاقة، نظرًا لأن عملية الالتقاط تعتمد على الترابط الفيزيائي بدلاً من الترابط الكيميائي،
فإن بصمة الطاقة للالتقاط والإطلاق أقل بكثير من الأجيال السابقة من المواد.
إقرأ أيضا:
وهذا ينطبق بشكل خاص على المكونات الثانوية التي تتكون من الهواء، والتي تشمل ثاني أكسيد الكربون والماء.
وتظهر خصائص المواد الجديدة لدينا أن تفتيت البنزين أصبح سهلا.
وكان مختبر البروفيسور Zaworotko انتج مواد رائدة لالتقاط الكربون وتجميع المياه.
تتمتع مادة حصاد المياه بخصائص مواتية لالتقاط وإطلاق المياه من الغلاف الجوي، ويتم استخدامها بالفعل في أنظمة إزالة الرطوبة.
وقد أوضح الدكتور Xiang-Jing Kong:
“استنادًا إلى التصميم الذكي، تؤدي موادنا أداءً جيدًا في مواجهة التحديات ذات الصلة الفنية والاجتماعية، مثل تتبع إزالة البنزين من الهواء.”
تشير هذه النتائج إلى أن جيلًا جديدًا من المواد المسامية من النوع الذي تم اختراعه في UL يمكن أن يتيح نهجًا عامًا لالتقاط المواد الكيميائية السامة من الهواء.
وأوضح الدكتور Xiang-Jing Kong أنه “يصعب فصل الأيزومرات العطرية في خلطاتها بالطرق التقليدية، والتي دائمًا ما تكون كثيفة الاستخدام للطاقة”.
“أتاح هذا البحث إمكانية تصميم مواد مسامية للفصل الفعال لهذه المواد الكيميائية السامة ذات مدخلات الطاقة المنخفضة بالإضافة إلى إزالة الملوثات النزرة الأخرى من الهواء.”