ملابس ذاتية التنظيف من معهد ملبورن

قام باحثون بمعهد ملبورن الملكي للتكنولوجيا بتطوير طريقة جديدة فعالة ورخيصة، لتصنيع منسوجات تحتوي في بنيتها على تراكيب متناهية في الصغر «نانوية» ولها القدرة على تحليل المواد العضوية عند تعرضها للضوء، مما يمهد الطريق نحو منسوجات «نانوية» محسنة قادرة على تنظيف نفسها من البقع والأوساخ بشكل تلقائي بمجرد وضعها تحت مصباح كهربائي أو عند تعريضها لأشعة الشمس.
وتعد تطبيقات تقنية النانو واسعة المجال، حيث تدخل في الكثير من المجالات الهندسية والصناعية والعسكرية والطبية والزراعية وغيرها، فعلى سبيل المثال هناك مجموعة كبيرة من المواد الخام يتم تحسينها لإحداث تغيير في خصائصها الفيزيائية والكيميائية، وذلك بالاستفادة من الزيادة البينة في مساحة سطحها مقارنة بالجسيمات الكبيرة، لذلك فعند دمجها مع مادة أخرى، فإن الجزيئات النانوية تؤثر بشدة على الخواص الميكانيكية للمادة، وهو ما اعتمد عليه الدكتور راجيش راماناثان وفريقه بمعهد ملبورن الملكي.
حيث قال راجيش «إن العملية التي طورها فريقه يمكن تطبيقها في العديد من الصناعات القائمة على الحفز مثل صناعة المواد الكيميائية الزراعية، والمواد الصيدلانية والمنتجات الطبيعية، وأنه يمكن تطويرها بسهولة لتصل إلى المستويات الصناعية».
وأضاف «يمكن الاستفادة من بنية المنسوجات ثلاثية الأبعاد والتي تزيد من قدرتها على امتصاص الضوء بصورة كبيرة، مما يسرع في عملية تحلل وإزالة المواد العضوية العالقة بها، وهناك المزيد من العمل الذي يجب القيام به قبل أن نتمكن من البدء في رمي الغسالات لدينا، ولكن هذه التقنية تضع أمامنا أساساً قوياً في سبيل عملية تطوير المنسوجات ذاتية التنظيف».
وقد استخدم الباحثون في هذه الدراسة تراكيب متناهية الصغر من معدني النحاس والفضة، المعروفين بقدرتهما العالية على امتصاص الضوء المرئي، حيث أنه عند تعرضهما للضوء، فإنهما يتلقيان دفعة من الطاقة التي تخلق ما يسمى بـ«الإلكترونات الساخنة» والتي تقوم بدورها بإطلاق دفعة من الطاقة تمكن المنسوجات ذات البنية النانوية من تحليل المواد العضوية العالقة بها بصورة تلقائية.
وكان التحدى الأكبر بالنسبة للباحثين هو كيفية إيجاد طريقة لإخراج هذه الفكرة من الإطار المعملي وتطبيقها على نطاق صناعي، فقد توصل الفريق البحثي لطريقة مثلى لثبيت التركيب البنائي النانوي على سطح المنسوجات، حيث قام بغمر النسيج القطني وفق طريقة معينة في محاليل محتوية على التركيب النانوي المحضرة مسبقاً، مما أدى إلى تطوير نسيج نانوي محسن ومستقر حتى 30 دقيقة، تتطلب حوالي ست دقائق فقط للقيام بعملية التظيف الذاتية.
وكما ذكر الدكتور راجيش راماناثان، فإن الخطوة التالية هي اختبار المنسوجات النانوية المحسنة مع المركبات العضوية التي يمكن أن تكون أكثر أهمية بالنسبة للمستهلكين، لمعرفة مدى سرعتها وقدرتها على إزالة أنواع أخرى من البقع والأوساخ العضوية.
أحمد البدوي يعقوب موسى النور
طالب ماجستير بكلية الهندسة- قسم الهندسة الكيميائية