شمسی توانائی سے چلنے والا ہائیڈروجیل آلودہ پانی کو صاف کرتا ہے۔

افلاطون کے ذریعہ دوبارہ شائع کیا گیا۔

فالونگ: 0

پینے کے معیار کا پانی بنانا — پانی کی فراہمی: ناول ہائیڈروجیل کسی شخص کی روزمرہ کی ضروریات کو پورا کرنے کے لیے کافی پانی کو صاف کر سکتا ہے۔ (بشکریہ: iStock/Doucefleur)

محققین نے سورج کی روشنی سے چلنے والا ہائیڈروجیل تیار کیا ہے جس میں لوفاہ جیسی ساخت ہے جو تیل، دھاتوں اور مائیکرو پلاسٹک سے آلودہ پانی کی بڑی مقدار کو تیزی سے صاف کر سکتی ہے۔ یہ مواد، جو ابر آلود ہونے پر بھی کام کرتا ہے، کسی شخص کی روزمرہ کی ضروریات کو پورا کرنے کے لیے کافی پینے کے معیار کا پانی فراہم کر سکتا ہے۔

ہائیڈروجیلز پانی صاف کرنے جیسی ایپلی کیشنز کے لیے بہت زیادہ وعدہ ظاہر کرتے ہیں، لیکن موجودہ تکنیکیں ابھی تک زیر مطالعہ مواد کے بند تاکنا ڈھانچے کی وجہ سے پانی کی کافی مقدار پیدا نہیں کر سکتیں۔ اس کے برعکس، قدرتی لوفہ، جسے بہت سے لوگ جلد کو صاف کرنے کے لیے استعمال کرتے ہیں، ان میں بڑے، کھلے اور ایک دوسرے سے جڑے ہوئے سوراخ ہوتے ہیں۔ اس طرح پانی ان ڈھانچوں کے ذریعے نمایاں طور پر تیز رفتاری سے فلٹر کر سکتا ہے۔

نئے کام میں، محققین کی ایک ٹیم کی قیادت میں روڈنی پریسلی اور Xiaohui Xu پرنسٹن یونیورسٹی سے ایک لوفاہ نما سولر ابزربر جیل (LSAG) ایک دوسرے سے منسلک کھلے تاکنا ڈھانچے کے ساتھ تیار کیا۔ جیل تقریباً 26 کلوگرام فی میٹر کی شرح سے مختلف آلودہ ذرائع سے پینے کے معیار کا پانی تیار کر سکتا ہے۔²/h، جو کافی زیادہ ہے، ان کا کہنا ہے کہ، ایک شخص کی روزانہ پانی کی ضروریات کو پورا کرنے کے لیے۔

محققین نے اپنا ایل ایس اے جی پولی (N-isopropylacrylamide) (PNIPAm)، پولیڈوپامائن (PDA) اور پولی (sulfobetaine methacrylate) (PSBMA) سے ایتھیلین گلائکول واٹر سالوینٹ کا استعمال کرتے ہوئے بنایا۔

"ہم نے مکسڈ سالوینٹ کو پولیمرائزیشن میڈیم کے طور پر استعمال کرتے ہوئے فری ریڈیکل پولیمرائزیشن کے ذریعے لوفاہ سے متاثر PNIPAm ہائیڈروجیل تیار کیا،" Xu بتاتے ہیں۔ "اس کے بعد ہم نے PNIPAm کو PDA اور PSBMA کے ساتھ ایک ان سیٹو پولیمرائزیشن اپروچ کے ذریعے فعال کیا، جس سے پانی کو صاف کرنے کے لیے ایک ملٹی فنکشنل اور انتہائی پائیدار شمسی جاذب مواد حاصل ہوا۔"

لوفاہ سپنج سے متاثر ایک غیر محفوظ ہائیڈروجیل کمرے کے درجہ حرارت پر آلودہ پانی جذب کرتا ہے اور پھر گرم ہونے پر صاف پانی کو تیزی سے جاری کرتا ہے۔ — سورج سے چلنے والا ہائیڈروجیل: لوفاہ سپنج سے متاثر ایک غیر محفوظ ہائیڈروجیل کمرے کے درجہ حرارت پر آلودہ پانی کو جذب کرتا ہے اور پھر گرم ہونے پر صاف پانی کو تیزی سے جاری کرتا ہے۔ (بشکریہ: *اے سی ایس سنٹرل سائنس۔* 2023، DOI: 10.1021/acscentsci.2c01245)

ہائیڈرو فیلک سے ہائیڈروفوبک تک

محققین نے اپنے لوفاہ نما سولر جیل کو آلودہ پانی کے محلول میں اس کے نچلے کریٹیکل سلوشن ٹمپریچر (LCST) سے کم پر ڈبو کر تجربہ کیا، جس درجہ حرارت سے نیچے جیل ہائیڈرو فیلک ہے۔ انہوں نے مشاہدہ کیا کہ جیل بڑی مقدار میں پانی کو جذب کرنے سے پھول جاتا ہے جبکہ بیک وقت آلودگیوں کو پکڑتا ہے۔

پھر انہوں نے جیل کو 0.5 اور 1 کلو واٹ فی میٹر کے درمیان مصنوعی سورج کی روشنی سے بے نقاب کیا۔² (0.5–1 سورج)، اس کا درجہ حرارت اپنے LCST سے اوپر بڑھا رہا ہے۔ Xu کا کہنا ہے کہ اس کی وجہ سے جیل ہائیڈرو فیلک حالت سے ہائیڈروفوبک حالت میں بدل جاتا ہے، اس طرح صاف پانی کو تیزی سے خارج ہونے کی اجازت دیتا ہے۔ درحقیقت، جیل نے ذخیرہ شدہ مائع کا تقریباً 70% صرف 10-20 منٹ میں جاری کیا۔

شمسی توانائی سے چلنے والا واٹر پیوریفائر پفر فش سے متاثر ہے۔

محققین کے مطابق، جو اپنے کام کی رپورٹ کرتے ہیں۔ اے سی ایس سنٹرل سائنس۔، نیا شمسی جذب کرنے والا جیل "روزمرہ کی انسانی طلب کو پورا کرنے کی صلاحیت کے ساتھ شمسی پانی کی پیداوار کے لئے ایک نیا نمونہ" کھول سکتا ہے۔

ٹیم اب ایک اینٹی بیکٹیریل ہائیڈروجیل تیار کرنے پر کام کر رہی ہے جو پانی سے پیدا ہونے والے بیکٹیریا کو مؤثر طریقے سے مار سکتا ہے۔ "ہم PFAS [فی- اور پولی فلووروالکل مادہ] سے آلودہ پانی کو صاف کرنے کے لیے اپنے جیل کی صلاحیت کی بھی جانچ کریں گے،" سو بتاتی ہے۔ طبیعیات کی دنیا.