Víztisztítás 3D kerámiarácsokkal
Egyre nagyobb mennyiségben vannak jelen a vizekben a rendkívül lassan lebomló vegyszerek, és ez óriási egészségügyi és környezeti probléma. A Bath Egyetem kutatói 3D-nyomtatással olyan kis kerámiarácsokat készítettek, amelyek víztisztítással segíthetnek e gond orvoslásában.
Az igen lassan, bizonyos esetekben több mint ezer év alatt lebomló vegyszerek, amelyeket örök vegyi anyagokként (PFAS) is emlegetnek, szinte már mindenhol jelen vannak, a levegőben, a vizekben, sőt az emberek szervezetében is. Megszabadulni nagyon nehéz tőlük, sőt sok esetben lehetetlen.
Miután ezeket az anyagokat súlyos egészségügyi problémákkal, többek között fejlődési rendellenességekkel, szívbetegségekkel és a cukorbetegség fokozott kockázatával hozták összefüggésbe, nagyon fontos stratégiákat kidolgozni e káros szennyező anyagok eltávolítására a vizekből. A Bath-i Egyetem kutatói ezzel kapcsolatban rukkoltak ki nemrégiben egy frappáns megoldással: 3D-nyomtatással készítettek kis kerámiarácsokat (monolitokat), amelyek állítólag képesek eltávolítani a vízből ezeket a vegyszereket.
A kis nyomtatott rácsok egyfajta mágnesként működnek az örök vegyi anyagok számára, magukhoz vonzzák és magukban tartják a káros molekulákat. Ezzel a módszerrel – állítják a kutatók – néhány óra alatt ezen szennyeződések akár 75 százaléka is eltávolítható a vízből. Az indium-oxiddal átitatott tintából készült 4 cm-es monolitok úgy jönnek létre, hogy a kerámia tintát, ami folyékony részből (oldószerek keverékéből), szilárd részből (például pigmentből) és egy diszpergáló komponensből álló szuszpenzió 3D-s nyomtatóból extrudálják – mint a fogkrémet egy tubusból –, és rácsos formává alakítják. Az extrudáláson alapuló megközelítés egyébként költséghatékony a többi 3D nyomtatási módszerhez képest, mivel nem igényel speciális szálakat vagy gyantákat.
A monolitokban lévő indium-oxid vonzza és megköti ezeket az örök vegyi anyagokat, amelyek így akár három órán belül eltávolíthatók a vízből. Ráadásul a folyamat méretezhető, és nagyfelületű „vízszűrőket” is lehet készíteni. Amikor a monolitok elkészültek, egyszerűen csak be kell dobni őket a tisztítandó vízbe, és ott már végzik a dolgukat.
A továbbiakban a már említett 75 százalékos tisztítási arányt növelnék a kutatók, akik azt már észrevették, hogy a monolitok hatékonysága megnövekedett az ismételt használati ciklusok és a magas hőmérsékletű kezelések után. További kísérletekkel jobban meg szeretnék érteni ezt a jelenséget. Ez az egyszerű, hatékony módszer létfontosságú eszközzé válhat jövőben a vízkészletek nagymértékű tisztításához, különös tekintettel arra, hogy könnyen integrálható a meglévő víztisztító telepekbe.
Forrás: hvg.hu
