عادة ما يؤدي صب بقع الصدأ في الماء إلى جعله أكثر اتساخا، لكن فريقا من الباحثين طور جزيئات نانوية من أكسيد الحديد أطلق عليها اسم "الصدأ الذكي"، تجعل الماء أكثر نظافة.

يمكن أن يجذب الصدأ الذكي العديد من المواد، بما في ذلك الزيت واللدائن الدقيقة والنانوية، بالإضافة إلى مبيدات الأعشاب المعروفة باسم غليفوسات، ونظرا إلى أن جسيمات الصدأ الذكي النانوية تكون مغناطيسية، فيمكن إزالتها بسهولة من الماء باستخدام المغناطيس جنبا إلى جنب مع الملوثات.

وقد أفاد الفريق البحثي من "جامعة فريدريش ألكسندر إرلانغن نورنبرغ" الألمانية في الاجتماع الخريفي للجمعية الكيميائية الأميركية المنعقد حاليا في سان فرانسيسكو بولاية كاليفورنيا أنهم قاموا بتعديل جزيئات "الصدأ الذكي" لجعلها قادرة على احتجاز هرمونات الأستروجين التي من المحتمل أن تكون ضارة للحياة المائية.

خصائص الصدأ الذكي

يقول الدكتور ماركوس هاليك -الباحث الرئيسي في المشروع- في البيان الصحفي المنشور على موقع "فيز دوت أورغ" إن هذا "الصدأ الذكي رخيص وغير سام وقابل لإعادة التدوير"، وأضاف "استخدمناه لإزالة جميع أنواع الملوثات، مما يدل على إمكانية استثمار هذه التقنية لتحسين معالجة المياه بشكل كبير".

لسنوات عديدة، كان الفريق البحثي الذي يقوده هاليك يبحث عن طرق صديقة للبيئة لإزالة الملوثات من المياه، واستخدموا جزيئات أكسيد الحديد النانوية الفائقة المغنطة، بحيث تنجذب إلى المغناطيسات ولكن ليس إلى بعضها البعض، ومن ثم لا تتكتل جزيئاتها.

لجعلها "ذكية"، طور الفريق تقنية لربط جزيئات حمض الفوسفونيك على كريات بحجم النانومتر. يقول هاليك "بعد أن نضيف طبقة من الجزيئات إلى نوى أكسيد الحديد، تبدو مثل الشعيرات الخارجة من أسطح تلك الجسيمات. بعد ذلك، ومن خلال تغيير ما يرتبط بالجانب الآخر من الأحماض الفوسفونية، يمكن للباحثين ضبط خصائص أسطح الجسيمات النانوية لامتصاص أنواع مختلفة من الملوثات بقوة".

كانت الإصدارات المبكرة من الصدأ الذكي تحبس الزيت الخام من المياه التي تم جمعها من البحر الأبيض المتوسط، والغليفوسات من مياه البركة القريبة من الجامعة. بالإضافة إلى ذلك، أظهر الفريق أن "الصدأ الذكي" يمكنه إزالة البلاستيك النانوي والدقيق المضاف إلى عينات المختبر ومياه الأنهار.

الباحثون استخدموا الصدأ الذكي لإزالة الأستروجين من المياه (جامعة فريدريش ألكسندر إرلانغن نورنبرغ) استهداف هرمونات الأستروجين

وقد أراد عضو الفريق، طالب الدراسات العليا "لوكاس مولر" معرفة ما إذا كان بإمكانه تعديل جسيمات الصدأ النانوية لجذب الملوثات النزرة، مثل الهرمونات.

فعندما يتم إفراز بعض هرمونات الجسم البشري، يتم ضخها في مياه الصرف الصحي وتدخل في نهاية المطاف إلى المجاري المائية. الأستروجين الطبيعي والاصطناعي هو أحد هذه المجموعات من الهرمونات، وتشمل المصادر الرئيسية لها النفايات من البشر والماشية. يقول مولر إن كميات هرمون الأستروجين منخفضة جدًا في البيئة، لذلك يصعب إزالتها.

مع ذلك، فقد ثبت أن هذه المستويات تؤثر على عملية التمثيل الغذائي وتكاثر بعض النباتات والحيوانات، على الرغم من أن تأثيرات المستويات المنخفضة من هذه المركبات على البشر على مدى فترات طويلة غير معروفة تمامًا.

يقول مولر "بدأت بنوع الأستروجين الأكثر شيوعًا، وهو الإستراديول، ثم أربعة مشتقات أخرى تشترك في هياكل جزيئية متشابهة". تحتوي جزيئات الأستروجين على جسم ستيرويد ضخم وأجزاء ذات شحنات سالبة طفيفة.

ولاستغلالِ كلتا الخاصيتين، طلى الباحث جزيئات أكسيد الحديد النانوية بمجموعتين من المركبات: واحدة طويلة والأخرى موجبة الشحنة. نظم الجزيئان نفسيهما على سطح الجسيمات النانوية، وبنيا مليارات من "الجيوب" التي تجذب الإستراديول وتحبسه في مكانه.

ونظرًا إلى أن تلك الجيوب غير مرئية للعين المجردة، فقد استخدم مولر أدوات عالية التقنية للتحقق من وجود جيوب محاصرة للأستروجين، وتُظهر النتائج الأولية قدرة جزيئات "الصدأ الذكي" المعالجة بهذه الطريقة على الاستخراج الفعال للهرمونات من عينات المختبر.

سوف يختبر الفريق هذه الجسيمات على عينات مياه حقيقية ويحدد عدد المرات التي يمكن إعادة استخدامها فيها (غيتي) تجارب مستقبلية

لكن الباحثين بحاجة إلى النظر في تجارب إضافية من التحليل الطيفي بالرنين المغناطيسي النووي. يوضح مولر "نحاول استخدام قطع أحجية مختلفة لفهم كيفية تجمع الجزيئات فعليا على سطح الجسيمات النانوية".

في المستقبل، سوف يختبر الفريق هذه الجسيمات على عينات مياه حقيقية ويحدد عدد المرات التي يمكن إعادة استخدامها فيها. نظرًا إلى أن كل جسيم نانوي يحتوي على مساحة سطح عالية مع وجود الكثير من الجيوب.

يقول الباحثون إن جسيمات "الصدأ الذكي" المعالجة بهذه الطريقة قادرة على إزالة هرمون الأستروجين من عينات المياه المتعددة، بمعنى أنه يمكن استخدامها عدة مرات وليس مرة واحدة، ومن ثم تقل تكلفة التنظيف، ويخلص هاليك إلى أنه من خلال إعادة تدوير هذه الجسيمات بشكل متكرر، يمكن أن يصبح تأثير المواد الضارة في المياه المعالجة بهذه الطريقة ضئيلًا للغاية.

المصدر: الجزيرة

كلمات دلالية: إلى أن

إقرأ أيضاً:

وزير الكهرباء يشكل لجنة عليا لتسريع مشروع التحول الذكي للشبكة الكهربائية

الاقتصاد نيوز _ بغداد

أصدر وزير الكهرباء زياد علي فاضل، اليوم الخميس، توجيهاً بتشكيل لجنة عليا لتسريع مشروع التحول الذكي للشبكة الكهربائية.

وذكرت الوزارة في بيان ، تلقته "الاقتصاد نيوز"، أن "وزير الكهرباء زياد علي فاضل، ترأس اجتماعاً مع الفريق الوزاري المختص بمشروع التحول الذكي للشبكة الكهربائية"، مبينة أنه "جرى خلال الاجتماع، استعراض شامل للتحديات التي تعترض عمليات الإحالة والدعوات للمرحلتين الأولى والثانية في المناطق المشمولة بالمشروع ضمن الرقع الجغرافية لشركات التوزيع، حيث تم وضع حلول عملية ومعالجات فورية لتجاوز هذه العقبات".

وأضافت أنه "في خطوة حاسمة لتسريع وتيرة المشروع، أصدر الوزير توجيهاً بتشكيل لجنة وزارية عليا لمشروع التحول الذكي بالشبكة الكهربائية، ومنحها صلاحيات واسعة للإشراف والمتابعة مع الشركات العامة للتوزيع والتشكيلات ذات الصلة".

وتابعت أن "اللجنة الوزارية العليا ستتولى مهام الإسراع في اختيار المناطق المستهدفة وتوجيه الدعوات وصولاً إلى توقيع العقود، فضلاً عن حسم المشكلات في الإحالات والعقود الحالية، بما يضمن الانتقال السلس لشبكات التوزيع نحو منظومة ذكية متكاملة".

ولفتت إلى أن "مشروع التحول الذكي يهدف إلى أتمتة عمليات التشغيل والصيانة والجباية، والحفاظ على معدات الشبكة وتحقيق الاستدامة المالية للقطاع".


ليصلك المزيد من الأخبار اشترك بقناتنا على التيليكرام

مقالات مشابهة

  • “نيويورك تايمز” تكشف تقنية إسرائيلية في حرب غزة تثير المخاوف .. تفاصيل تجارب مرعبة
  • تقنية لحماية بيانات بصمات الأصابع من الاختراق
  • حقن الذهب في العين.. تقنية جديدة للحفاظ على البصر
  • لتوعية الحجاج.. تدشين مبادرة "كتاب المناسك الذكي” بست لغات
  • قلق ألماني من الأحكام في قضية التآمر على أمن الدولة في تونس
  • خبير ألماني بشأن زلزال إسطنبول: احتمال وقوع زلزال كبير ما زال قائماً
  • وزير الكهرباء يشكل لجنة عليا لتسريع مشروع التحول الذكي للشبكة الكهربائية
  • Cartea: دليلك‎ ‎الذكي‎ ‎لعالم‎ ‎السيارات‎ ‎في‎ ‎الشرق‎ ‎الأوسط
  • وأخيرا:  الكشف عن فاكهة تحمل الحل النهائي لتنقية جسم المدخن من النيكوتين
  • تقنية الشات جي بي تي بين التسهيل والاعتماد المفرط