کد خبر : ۳۴۴۷۲۳
زمان انتشار :
facebook telegram twitter google+ cloob Yahoo print

پایگاه خبری محیط زیست ایران

تولید کاغذ ماسک و عایق حفاظتی از بطری های پلاستیکی

محققان دانشگاه ملی سنگاپور موفق به تولید هواژل از بطری های پلاستیکی شده اند که کاربردهای فراوانی از جمله تولید کاغذهای قطع A4 دارد.

تولید کاغذ ماسک و عایق حفاظتی از بطری های پلاستیکی

به گزارش پایگاه خبری محیط زیست ایران، و به نقل از گیزمگ، بطری های پلاستیکی یکی از رایج ترین انواع زباله های پلاستیکی هستند و دانشمندان هر روزه به دنبال یافتن راه های جدیدی برای بازیافت آنها هستند.

محققان دانشگاه ملی سنگاپور(NUS) با توجه به این موضوع، یک روش ارزان برای تبدیل این بطری ها به یک هواژل(aerogel) بسیار مفید توسعه داده اند.

این مطالعه که به رهبری پروفسور "های مین دونگ" و پروفسور "نان فان تین" انجام شد، با بطری های ساخته شده از پلی اتیلن ترفتالات(PET) رایج شروع شد.

برای تولید هواژل، PET بر روی فیبرها قرار داده می شود و سپس با سیلیکا(سیلیس) پوشش داده می شود.

فرآیند تولید از اینجا به بعد بسیار پیچیده می شود، اما اساسا دربرگیرنده استفاده شیمیایی از فیبرها است، به طوریکه آنها افزایش 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 اولین ماده ای است که از PET ساخته شده است.

این هواژل دارای بسیاری از کاربردهای بالقوه از جمله تولید کاغذهای A4 است.

برای مثال، اگر این هواژل به عنوان مثال، با ترکیبات مختلف 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 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 بهترین استفاده آن، به عنوان عایق حفاظتی در لباس های آتش نشانان باشد.

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 بیشتر 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 برای کمک به تجاری کردن و تولید انبوه آن هستند.

هواژل

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، ویژگی 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 شناخته می شود که این نام گذاری ها به دلیل ظاهر شفاف و نیز نحوه پخش نور در این ماده است.

هواژل برای نخستین بار توسط ساموئل استفان کیستلر در سال ۱۹۳۱ ساخته شد و تولید آن برای جایگزین کردن قسمت مایع ژله خوراکی با گاز بود، بدون آنکه ساختار ژله در هم بشکند.

فرآیند تولید هواژل شامل 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 اواخر دهه ۸۰ میلادی ساخته شدند.

هواژل، سبک ترین ماده جامد شناخته شده در جهان است که چگالی سبک ترین نمونه ساخته شده 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 است. 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 برای گردآوری ذرات کیهانی در فضا بسیار مناسب است و در جریان ماموریت "استارداست" از آن برای جمع آوری مواد موجود در هاله پیرامون دنباله دار و"ایلد-2" استفاده شد.

این تحقیق در مجله Colloids and Surfaces A منتشر شده است.

کلید واژه :

هواژل

،

تولید کاغذ ماسک

،

عایق حفاظتی

،

بطری پلاستیکی

،

کاغذ ماسک

،

کاغذ

،

ماسک

ثبت نظرات
captcha