சுற்றுச்சூழல் தூய்மையாக்கலில் கிராஃபின் நானோவிரிப்பின் பங்கு

முனைவர். ஆர். சுரேஷ்
Tue May 10 2016 00:02:00 GMT+0300 (EAT)

இருபத்தி ஒன்றாம் ஆம் நூற்றாண்டை ’சுற்றுச்சூழல் நூற்றாண்டு’ என அழைக்கின்றனர். இதற்கு காரணம், பெருகிவரும் உலக மக்கள் தொகையின் விளைவாக, விவசாய மற்றும் தொழில்துறைகளில் மேற்கொள்ளபட்டுள்ள தீவிர நடவடிக்கைகளால் சுற்றுச்சூழல் மாசுபாடு அடைந்தது தான்! ஆம், மனித நடவடிக்கைகளால் காற்று, மண் மற்றும் நீர் கடுமையாக அசுத்தமடைந்துள்ளது. இச்சுற்றுச்சூழல் மாசுபாட்டினால் உலகம் தற்போது கடும் பிரச்சினைகள் சந்தித்து வருகிறது. எனவே, உலகளாவிய சுற்றுச்சூழல் பிரச்சினைகள், சர்வதேச அரசியல் மற்றும் அறிவியலாலர்களின் கவனத்தை ஈர்த்துள்ளது. குறிப்பாக, சுகாதாரம் மற்றும் சுற்றுச்சூழல் மாசுபாட்டினை குறைக்கும் புதிய தொழில்நுட்பங்களை கண்டுபிடிக்கும் பணியில் உலகெங்கும் உள்ள ஆராய்ச்சியாளர்கள் தீவிரமாக ஈடுபட்டுள்ளனர். இதனடிப்படையில் பல்வேறு தொழில்நுட்பங்கள் உருவாக்கப்பட்டுள்ளது. அவைகளில், நானோ தொழில்நுட்பத்தின் பங்கு முக்கியமானது! நானோமீட்டர் அளவின் காரணமாக நானோபொருட்கள் தனிப்பட்ட குணங்களை பெற்றுள்ளன. இதனால், சுற்றுச்சூழல் பயன்பாடுகளுக்கு நானோபொருட்களை பயன்படுத்துவதில் ஆர்வம் அதிகரித்துள்ளது. பல வகை நானோபொருட்கள், மாசுபடுத்திகளை உணரவும், அவைகளை சுத்தீகரிக்கவும் பயன்படுத்தப்படுகிறது.



சமீபத்தில் ஆராய்ச்சியாளர்களின் கவனத்தை பெரிதும் ஈர்த்துள்ள பொருள் கிராஃபின் நானோவிரிப்பு! ஆரம்பத்தில் நுண்ணிய உரிதல் முறையில் பசை நாடாவை பயன்படுத்தி கிராஃபின் நானோவிரிப்பை, தயாரிக்கும் முறையை ஆராய்ச்சியாளர்கள் கண்டுபிடித்தனர். இம்முறை மூலம் தரமான கிராஃபின் நானோவிரிப்பு உருவாக்கப்படுகிறது. கிராஃபின் நானோவிரிப்பின் மீதான ஈர்பிற்க்கு காரணம்: 1. அதிக அளவு புறபரப்பு, 2. அதிக மின் கடத்து திறன், 3. வெப்ப கடத்து திறன், மற்றும் 4. அதிக வலிமை.

மேற்கண்ட காரணங்களால், பல்வேறு துறைகளிலும் கிராஃபின் நானோவிரிப்பை பயன்படுத்தி வந்தாலும், சுற்றுச்சூழல் துறையில் இது எவ்வாறு பயன்படுகிறது என்பதை பார்ப்போம். சுற்றுச்சூழல் துறையில், கிராஃபின் உணரியாகவும் (சென்சார்), உறிஞ்சியாகவும் (சார்பென்ட்), ஒளிவினையூக்கியாகவும் பயன்படுத்தப்பட்டு வருகின்றது.

மாசுபடுத்திகளை கண்டறியும் கிராஃபின்

கிராஃபின் நானோவிரிப்பின் அதிக புறபரப்பு மற்றும் மின்னணு பண்பு காரணமாக, சுற்றுசூழ்நிலையில் இருக்கும் மாசுபடுத்திகளை கண்டறிய பயன்படுகிறது. குறிப்பாக, நச்சு வாயுக்கள், கன உலோகங்கள், கரிம மூலக்கூறுகள், நுண்ணுயிர் நச்சுகள், உயிர்மூலக்கூறுகள் உள்ளிட்ட பலவகையான மாசுகளை கண்டறியும் உணரியாக கிராஃபின் உருவாக்கப்பட்டு வருகின்றது. மேலும், வெப்பத்தை பொருத்து கிராஃபினின் மின்கடத்து திறன் மாறாமல் இருப்பதால், இது சிறந்த சுற்றுச்சூழல் உணரியாக பயன்படுகிறது.

மாசுபடுத்திகளை உறிஞ்சும் கிராஃபின்

பல்வேறு மாசுபடுத்திகள் நீர் மற்றும் காற்று சூழ்நிலை மண்டலத்தில் இருக்கின்றன. இவைகள் பொது சுகாதாரத்தை பெருமளவு பாதிக்கின்றன. இதன் விளைவாக, வலுவான தொழில்நுட்பங்களை பயன்படுத்தி மாசுபடுத்திகளை நீக்கும் பணியில் மும்முரமாக ஈடுபட்டுள்ளனர் ஆய்வாளர்கள். இத்தொழில்நுட்பங்களில் ஒன்றுதான் உறிஞ்சிகள் அல்லது பரப்பு கவரும் பொருட்களை பயன்படுத்தும் பரப்பு கவர்ச்சி முறை. நீர் சூழ்நிலையில் இருந்து அசுத்தங்களை நீக்குவதற்கு, பரப்பு கவர்ச்சி முறையானது மிகவும் வேகமான, மலிவான மற்றும் பயனுள்ள முறை உள்ளது. இம்முறையில், நானோபொருட்களை (பரப்பு கவரும் பொருள்) அசுத்த நீரில் போடும் பொழுது, அதில் உள்ள அசுத்தங்களை நானோபொருட்கள் உறிஞ்சி கொள்கின்றன. இதன் மூலம் நீர் தூய்மை அடைகிறது. கிராஃபின் நானோவிரிப்பை கனிம, கரிம, மற்றும் வாயு அசுத்தங்களை நீக்குவதற்கு உறிஞ்சியாக பயன்படுத்த முடியும் .

ஒளிவினையூக்கியாக கிராஃபின்

மாசுபட்ட நீரை சுத்தீகரிப்பதற்கு சிறந்த முறை ஒளிவினையூக்கியை பயன்படுத்தி மாசுபடுத்திகளை சிதைவடையச் செய்யும் முறையாகும். அதாவது, ஒளிவினையூக்கியை அசுத்த நீரில் போட்டு போதுமான அளவு ஆற்றல் கொண்ட ஒளியை செலுத்தினால், அசுத்தங்கள் சிதைவடைந்து நீரை தூய்மையாக்குகிறது. கிராஃபின் நானோவிரிப்பு கரிம மற்றும் உயிரியல் மாசுக்களை சிதவடையச் செய்யும் மிக சிறந்த ஒளிவினையூக்கியாக செயல்படுகிறது.

கடல்நீர் சுத்திகரிப்பில் கிராஃபின்

கிராஃபின் நானோவிரிப்பு ஒரு புகா பொருள் ஆகும். அதாவது காற்றோ அல்லது திரவமோ கிராஃபின் வழியாக ஊடுருவி செல்ல முடியாது. இந்த பண்பின் அடிப்படையில், இதனை நீர் சுத்தீகரிப்பு சவ்வாக பயன்படுத்தப்படுகிறது. குறிப்பாக கடல் நீரிலிருந்து உப்பை பிரித்தெடுக்கும் தலைகீழ் சவ்வூடல் முறையில் சவ்வாக கிராஃபின் நானோவிரிப்பு பயன்படுத்தப்படுகிறது.