ابتكار هيدروجيل من النفايات ينقي المياه من المعادن الضارة

#سواليف
قام علماء جامعة تومسك التقنية وجامعة براويجايا الإندونيسية بابتكار #هيدروجيل من #مخلفات #الأطعمة، يمتص ما يصل إلى 70 بالمئة من المواد الضارة عند تطهير #المياه من #المعادن الثقيلة.
ويشير المكتب الإعلامي لوزارة التعليم والعلوم الروسية إلى أن الباحثين استخدموا السكريات الموجودة في الفواكه للحصول على هذه المادة الجديدة.
وتجدر الإشارة إلى أن العلماء الروس هم أول من ابتكر نوع هيدروجيل من مخلفات الطعام لتنقية المياه الطبيعية من المعادن الثقيلة. واستخدموا في ذلك السكريات المستخلصة من الموز والتفاح والبرتقال بطريقة الاستخلاص بالموجات فوق الصوتية. وبعد ذلك خلط المستخلص الناتج على شكل مسحوق جاف مع رابط متشابك للحصول على هيدروجيل، يتميز بمسامية كبيرة، وقدرة عالية على امتصاص الماء، ومساحة سطحية كبيرة، كما يحتوي على عدد كبير من المجموعات الوظيفية النشطة، مثل مجموعات الأمينو والهيدروكسيل، ما يزيد من قدرته على الامتزاز تجاه العديد من الملوثات.
ويقول أنطونيو دي مارتينو، الأستاذ المساعد في كلية دراسة العمليات الكيميائية والطبية الحيوية: 'كانت الاختبارات هي المرحلة التالية للدراسة، حيث أخذنا الماء المحتوي على معادن ثقيلة – الرصاص والكادميوم والكروم والزرنيخ والزئبق والكوبالت – بتركيزات مختلفة (من 50 إلى 300 ملغ). واختبرنا قدرة الهيدروجيل على امتصاص المعادن بصورة منفردة وخليطها في المحلول، وأظهرت النتائج أنه بغض النظر عن كمية المواد الضارة وتركيبة الماء، فإن الهيدروجيل قادر على تنظيف السائل من 70 بالمئة من المعادن.، ما يسمح باستخدامه مثلا في المرشحات ومحطات تنقية المياه'.
وقد اختبر الهيدروجيل باستخدام طريقتين: في البداية، تم وضع الهيدروجيل ببساطة في المياه الملوثة، وتبين أنه لتنقية لتر من الماء، تطلب إضافة 2 ملغم من الهيدروجيل، واستغرقت العملية ساعة واحدة. أما في الطريقة الثانية، فقد وضع الهيدروجيل في أنبوب يمر خلاله الماء الملوث. واتضح أنه بهذه الطريقة يمكن تنقية ما يصل إلى 20 مليلتر من الماء في الدقيقة. وعموما أظهرت الطريقتان كفاءة عالية – عند تطهير المياه من المعادن الثقيلة، يمتص الهيدروجيل ما يصل إلى 70 بالمئة من المواد الضارة. وبالإضافة إلى ذلك يمكن استخدام الجرعة الواحدة من الهيدروجيل حتى خمس مرات.
ويخطط المبتكرون اختبار قدرة الهيدروجيل في المياه الملوثة بالمعدن الثقيلة في منطقة تومسك ومنطقة جزيرة جاوة في إندونيسيا. ومن أجل ذلك سيصنع أنبوب امتصاص بداخله الهيدروجيل يوضع في المياه الملوثة، ومن ثم تقارن النتائج بقدرات المواد الصلبة المستخدمة في تنقية المياه الملوثة المستخدمة حاليا على نطاق واسع.

جرب ميزات الذكاء الاصطناعي لدينا

اكتشف ما يمكن أن يفعله Daily8 AI من أجلك:

التعلم مع الذكاء الاصطناعيالتحقق من الحقائقتحويل النص إلى كلامملخص الذكاء الاصطناعي

أخبار ذات صلة

جو 24

منذ يوم واحد

• جو 24

ابتكار "حبر" يسرع تجدد مستعمرات المرجان بمقدار 20 مرة

جو 24 : ابتكر باحثون من الولايات المتحدة وإيطاليا حبرا فريدا من نوعه يعتمد على جزيئات نانوية وبوليمرات ذات أصل طبيعي تحاكي ظروف الشعاب المرجانية السليمة، وتجذب انتباه يرقات البوليب. ويقول الباحث دانيل فانغبرازيرت من جامعة كاليفورنيا في سان ديغو،: "حاول زملاؤنا في السنوات الأخيرة، استعادة الشعاب المرجانية باستخدام يرقات البوليب المزروعة في ظروف مخبرية. تحمل جميعها جينوما متطابقا، لذلك ستؤدي موجات الحر أو تفشي الأمراض إلى تدمير كامل هذه الشعاب المرجانية. لهذا السبب يعتبر تسريع النمو الطبيعي لمستعمرات هذه البوليبات خيارا مثاليا". ويعمل الباحثون منذ سنوات على تطوير تقنيات قادرة على تسريع عملية التجديد الطبيعي للشعاب المرجانية ومستعمرات البوليب التي تنتجها. ولكن انخفضت في العقود الأخيرة أعداد هذه اللافقاريات بشكل حاد قبالة سواحل أستراليا، وفي منطقة بحر الكاريبي والبحر الأحمر، وفي مناطق أخرى من محيطات العالم نتيجة لموجات الحر، وتفشي الأمراض، والنشاط البشري. ووفقا للباحثين، إحدى العقبات الرئيسية أمام استعادة مجموعات المرجان هي أن يرقات هذه اللافقاريات مترددة للغاية في استعمار الشعاب المرجانية المدمرة بالكامل، التي غادرها جميع سكانها النموذجيين. ولكن يمكن حل هذه المشكلة بابتكار مادة تجذب يرقات المرجان باستخدام الإشارات الكيميائية التي تنتجها البوليبات، وكذلك الطحالب المرجانية، التي غالبا ما توجد في مناطق الشعاب المرجانية. واسترشادا بهذه الفكرة، حلل العلماء تركيبة الجزيئات التي تطلقها النباتات والحيوانات في الشعاب المرجانية في الماء، وحددوا أهمها و"حزموها" في جسيمات نانوية من السيليكا، التي تطلقها تدريجيا في البيئة. ودمج الباحثون هذه الهياكل النانوية في طلاء قائم على الهيدروجيل يمكن تطبيقه بسهولة على الصخور وقاع البحر وعناصر أخرى من الشعاب المرجانية الميتة. وقد أظهرت الاختبارات اللاحقة لهذه الصبغة قبالة سواحل هاواي أن هذه الطريقة أدت إلى تسريع نمو مستعمرات المرجان مونتيبورا كابيتاتا بنحو عشرين مرة. وهذا يعطي الأمل في أن هذه المادة النانوية سوف تسمح لعلماء البيئة باستعادة أعداد الشعاب المرجانية بسرعة في تلك المناطق من بحار الأرض حيث اختفت مؤخرا نتيجة لتغير المناخ أو النشاط البشري. المصدر: تاس تابعو الأردن 24 على

أخبارنا

١٤-٠٥-٢٠٢٥

• أخبارنا

ابتكار خرسانة ترمم نفسها بنفسها

أخبارنا : ابتكر باحثون من جامعة "دريكسل" الأمريكية نوعا جديدا من الخرسانة ذاتية الإصلاح، أُطلق عليها "BioFiber" والتي تفوق في متانتها وديمومتها جميع الأنواع الحالية، وفقا لمجلة News Atlas. وتتكون BioFiber من ألياف بوليمرية تعمل كمقويات فيزيائية، وتشارك أيضا في آلية الإصلاح الذاتي. وهذه الألياف مغطاة بطبقة هيدروجيل تحتوي على أبواغ بكتيرية خاملة قادرة على تحمل الظروف القاسية وعلاج التشققات عندما تتحسن الظروف. يبدو هذا النوع من الخرسانة كأي نوع تقليدي، لكن قدرته الخارقة تظهر عند حدوث تشققات. وعندما يتسرب الماء إلى الشقوق يتمدد الهيدروجيل ويخرج من غلافه، مما يوقظ البكتيريا الخاملة التي تبدأ بالتغذي على الكربون والكالسيوم من محيطها، منتجة كربونات الكالسيوم، وهي مادة لاحمة تملأ التشققات. لذا يمكن القول أن الخرسانة ترمم نفسها بنفسها. ويقود الفريق البحثي البروفيسور أمير فرنام الذي قال: "نشهد يوميا تدهور المنشآت الخرسانية التي ينخفض عمرها الوظيفي وتتطلب إصلاحات باهظة الثمن. لكنها يمكن أن تعالج نفسها باستخدام BioFiber". رغم الحاجة لمزيد من الجهود والأبحاث، يأمل المطورون أن تقلل ألياف BioFiber من متطلبات صيانة المباني وانبعاثات ثاني أكسيد الكربون الناتجة عن صناعة الخرسانة. يُذكر أن الباحثين يواصلون تطوير هذه التقنية الواعدة التي قد تُحدث ثورة في مجال البناء المستدام. المصدر: تاس

الغد

١١-٠٥-٢٠٢٥

• الغد

ابتكار دواء يعالج التهابات الأذن خلال يوم واحد فقط

ذكرت مجلة ACS Nano أن علماء من الولايات المتحدة تمكنوا من تطوير دواء على شكل هلام، قادر على علاج التهاب الأذن الوسطى الحاد خلال يوم واحد فقط. وتبعا للمجلة فإن الدواء الجديد لا يشبه في آلية عمله المضادات الحيوية التقليدية التي يجب تناولها عن طريق الفم لعدة أيام، إذ يمكن تطبيق الدواء مباشرة على طبلة الأذن، الأمر الذي يقلل من الأضرار التي قد تسببها الأدوية على الجهاز الهضمي. اضافة اعلان ولجعل الدواء قابلا للامتصاص في طبلة الأذن قام العلماء بتغليف المضاد الحيوي سيبروفلوكساسين في الليبوزومات ذات الشحنة السلبية، أي طبقات مزدوجة من الدهون، وخلطت الليبوزومات مع هيدروجيل يتصلب عند درجة حرارة الجسم ويوفر إطلاقا تدريجيا للدواء. ولاختبار فعالية الدواء قام العلماء باختباره على حيوانات الشنشيلة المخبرية التي كانت تعاني من التهابات الأذن التي تشبه إلى حد كبير التهابات الأذن التي تصيب البشر، وأظهرت التركيبة الدوائية الجديدة فعالية ممتازة، إذ تخلصت الحيوانات من المرض في غضون 24 ساعة. ويعتقد مطورو هذا الدواء أن علاجهم سيكون مناسبا بشكل خاص للأطفال الصغار الذين يعانون من التهابات الأذن، إذ توجد صعوبة بإعطاء الأدوية التقليدية للأطفال، كما أن هذا النوع من العلاج سيقلل بشكل كبير من استعمال مضادات الحيوية في حالات أمراض الأذن المرتبطة بالالتهابات. لينتا.رو