تبدیل پلاستیک‌ها به ماده‌ای ۲۰۰ برابر قوی‌تر از فولاد، قابل استفاده در صنایع
دانشمندان موفق به یافتن گزینه‌ای بهتر برای مقابله با افزایش زباله‌های پلاستیکی در سراسر جهان شده‌اند. تیمی از پژوهشگران روش انقلابی‌ای توسعه داده‌اند که به‌سادگی میکروپلاستیک‌ها را به ماده‌ای سخت‌تر از الماس و با کاربردهای فراوان در صنایع مختلف تبدیل می‌کند.
پژوهشگران میکروپلاستیک‌ها را به گرافن تبدیل کرده‌اند که می‌تواند در بسیاری از کاربردها مثل ساخت حسگرهای مختلف، تصفیه آب و جذب PFAS استفاده شود.
دکتر عادل ظافر از دانشگاه جیمز کوک گفت: «تقریباً ۳۰ میلی‌گرم میکروپلاستیک در مدت ۱ دقیقه حدود ۵ میلی‌گرم گرافن تولید کرد که این نرخ تولید نسبت به روش‌های قبلی بسیار بالاتر است و گزینه بسیار ساده‌تر و دوستدار محیط‌زیستی محسوب می‌شود.
میکروپلاستیک‌ها به دلیل غیرقابل تجزیه و انحلال در آب مشهور هستند
محققان اشاره کرده‌اند که برخی زباله‌های پلاستیکی به قطعات کوچک‌تر تجزیه می‌شوند که غالباً به اندازه میکرونی می‌رسند و در آب غیرقابل تجزیه و انحلال هستند و تهدیدی روزافزون برای ماهی‌ها، حیوانات و انسان‌ها محسوب می‌شوند.
محققان تأکید کرده‌اند که خصوصیات میکروپلاستیک‌ها به آن‌ها اجازه می‌دهد تا آلاینده‌های آلی را جذب کنند و وقتی وارد آب شوند، نهایتاً در زنجیره‌های غذایی دریایی و انسانی ادغام می‌شوند.
بازیافت میکروپلاستیک‌ها با چالش‌های بزرگی مواجه است
دکتر عادل ظافر گفت: «متأسفانه، میکروپلاستیک‌ها زندگی دریایی و تولیدمثل مرجان‌ها را مختل می‌کنند.
وی تأکید کرد که بازیافت میکروپلاستیک‌ها به دلیل فرآیندهای جداسازی پرهزینه و دست‌وپاگیر با چالش‌های بزرگی مواجه است و منجر به بازیافت منابع بسیار کمی در سطح جهان می‌شود.
دکتر ظافر گفت: «ارتقاء کیفیت پلاستیک، که شامل تبدیل زباله پلاستیک به مواد با ارزش‌تر است، تقاضای زیادی دارد.
تبدیل میکروپلاستیک‌ها به گرافن
تیم پژوهشگران با خرد کردن بطری‌های پلاستیکی و تبدیل آن‌ها به میکروپلاستیک‌ها و سپس استفاده از روش جدید ترکیب پلاسما با فشار اتمسفری، زباله‌ها را به گرافن تبدیل کردند. گرافن ماده‌ای با ضخامت یک اتم کربن است که سخت‌تر از الماس، ۲۰۰ برابر قوی‌تر از فولاد و پنج برابر سبک‌تر از آلومینیوم است و طبق گفته دانشگاه جیمز کوک، استفاده از آن در چندین صنعت در حال افزایش است.
پروفسور جیکوب گفت: «این پژوهش نه تنها یک رویکرد نوین برای تولید گرافن معرفی می‌کند، بلکه به هدف گسترده‌تر کاهش تأثیرات منفی آلودگی میکروپلاستیک‌ها بر اکوسیستم‌های ما کمک می‌کند.
این مطالعه نشان می‌دهد که میکروپلاستیک‌های پلی‌اتیلن از بطری‌های ضایعاتی می‌توانند با استفاده از سنتز APMP به طور کارآمد به گرافن تبدیل شوند.
طیف‌سنجی رامان مواد سنتز شده نشان‌دهنده طیف خاصی از مواد مبتنی بر گرافن است که نشانه‌هایی از نقص‌ها و حضور آن‌ها را نشان می‌دهد.
بر اساس این مطالعه، پراش اشعه ایکس نشان‌دهنده لایه گرافیتی خاصی است که دارای فاصله بین لایه‌ای کمی بزرگتر به علت گروه‌های عملکردی درون‌لایه‌ای است. طیف‌سنجی الکترونی عکس‌برداری اشعه ایکس نیز کربن هیبریدی شده sp² را به عنوان جز اصلی تأیید می‌کند.
میکروسکوپ الکترونی با وضوح بالا بینش‌های بیشتری از ساختار چندلایه و تغییرات در فاصله بین لایه‌ای فراهم می‌کند. گرافن تازه تولید شده تقریباً ده برابر کارآمدتر در جذب اسید پرفلوئورواکتانویک نسبت به گاگسی اکسیدشده است، اگرچه کارایی کمتری نسبت به نانوکامپوزیت‌های مبتنی بر گرافن از خود نشان می‌دهد.
