أعلن المكتب الإعلامي لجامعة بطرسبورغ عن ابتكار جديد قام به علماء الجامعة، حيث تمكنوا من تطوير صفائح زنك نانوية صديقة للبيئة، تتميز بخصائص مضادة للبكتيريا وقدرة عالية على إزالة المركبات العضوية من المياه بنسبة تتجاوز 90%، هذا الابتكار يمثل خطوة هامة في جهود العلماء لمكافحة تلوث المياه وتنقية المياه الملوثة بالمركبات السامة.

الصفائح النانوية: الحل البيئي لتنقية المياه

تستند الفكرة الرئيسية وراء هذا الابتكار إلى استخدام صفائح الزنك النانوية كوسيلة فعالة لتنقية المياه وإزالة المواد العضوية السامة، مثل الأصباغ ومضادات الحيوية. هذه المواد السامة تُطرح بشكل منتظم إلى أنظمة الصرف الصحي نتيجة للأنشطة الصناعية والممارسات الزراعية. وبسبب خطورة هذه المواد على البيئة وصحة الإنسان، أصبح من الضروري إيجاد حلول مبتكرة للتعامل معها.

التحفيز الضوئي: الآلية الفعّالة للتنقية

لإزالة هذه المواد السامة بشكل فعال، يعتمد العلماء على تقنية التحفيز الضوئي. هذه التقنية تتضمن تفاعلا كيميائيا يؤدي إلى تدمير الجزيئات الملوثة عندما تتعرض لأشعة الضوء. من خلال هذا التفاعل، تصبح المواد الملوثة غير قادرة على التأثير في المياه، مما يؤدي إلى تحسين جودة المياه بشكل ملحوظ.

طريقة الابتكار: تجميع الجسيمات النانوية

لتحقيق هذا الهدف، استخدم الباحثون طريقة الترسيب الكيميائي لتجميع الجسيمات النانوية وإنشاء صفائح الزنك النانوية بخصائص محددة. بعد دراسة خصائص المواد الناتجة، تبين أن فعالية الجسيمات النانوية تعتمد بشكل كبير على حجمها وشكلها. بناءً على هذه الدراسة، تم ابتكار صفائح نانوية رقيقة للغاية، يبلغ سمكها حوالي 20 نانومترا.

فعالية الصفائح النانوية في تنقية المياه

تظهر التجارب التي أجراها العلماء أن الصفائح النانوية المصنوعة من أكسيد الزنك أثبتت قدرتها على إزالة الملوثات من المياه بنسبة تزيد عن 90%. هذه المادة غير سامة ولها خصائص مضادة للبكتيريا، مما يجعلها صديقة للبيئة وآمنة للاستخدام في عمليات تنقية المياه.

أهمية تحديد المحفز الضوئي المناسب

على الرغم من فعالية الصفائح النانوية، يشير الباحثون إلى أن المحفز الضوئي ليس حلًا واحدًا يناسب جميع أنواع الملوثات. لذلك، لتحقيق التنقية الفعالة، من الضروري تحديد خصائص المحفز الضوئي المناسب لكل نوع من الملوثات بدقة، لضمان أفضل النتائج في معالجة المياه.

ابتكار الصفائح النانوية لتنقية المياه يمثل تقدما كبيرا في مجال الحفاظ على البيئة وتحسين جودة المياه. باستخدام أكسيد الزنك في هذه التقنية، تمكن العلماء من تطوير حل بيئي وفعّال للتعامل مع الملوثات السامة التي تلوث مصادر المياه. ومع استمرار الأبحاث والتجارب، يمكن أن تساهم هذه التقنية في مكافحة تلوث المياه بشكل أكبر في المستقبل.