மின் பொறியியல் மற்றும் மின்னணு தொழில்நுட்ப இதழ்

நானோ தொழில்நுட்பத்தைப் பயன்படுத்தி நீர் சுத்திகரிப்பு

அர்ஜுன் மைதி  

சமீப காலமாக, நானோ கட்டமைக்கப்பட்ட பொருட்களை சிறப்பு வினைத்திறன் மற்றும் சுற்றுச்சூழலை ஒழுங்கமைக்க பயனுள்ள வகையில் உருவாக்க பரந்த முயற்சிகள் உறுதி செய்யப்பட்டுள்ளன. புதிய நீர் ஆதாரங்கள் மற்றும் நவீன கழிவு நீர் ஆகிய இரண்டிலும் கணிசமான உலோகங்கள் இருப்பது, எடுத்துக்காட்டாக, Cr, Hg, As, Pb, Ni, Co மற்றும் பலவற்றின் அடிப்படை நல்வாழ்வு மற்றும் சுற்றுச்சூழல் பிரச்சினையாகும், ஏனெனில் அவற்றின் அதிக நச்சுத்தன்மை மற்றும் இயற்கையான பெக்கிங் மூலம் உயிர் குவிப்பு. ஒழுங்கு மற்றும் பின்னர் மனித உடலில். இந்த நாட்களில், பாலினிலைன் மற்றும் பாலிபைரோலைச் சார்ந்திருக்கும் புத்திசாலித்தனமான பாலிமெரிக் நானோ கட்டமைப்பு பொருட்கள் நீர் சுத்திகரிப்புக்கு நம்பிக்கையளிக்கும் பொருட்களாக உள்ளன, ஏனெனில் அவை மிதமானவை, திட்டமிட எளிதானவை, தீங்கு விளைவிக்காதவை, அதிக உறிஞ்சுதல் வரம்பைக் காட்டுகின்றன, மேலும் இது துகள் வர்த்தக பண்புகளையும் கொண்டுள்ளது. தாமதமாக, ஆழ்ந்த தீங்கு விளைவிக்கும் நச்சுகளை வெளியேற்றுவதற்காக, இன்-சிட்டு பாலிமரைசேஷன் செயல்முறை மூலம் முன்னணி பாலிமர் அடிப்படையிலான நானோகாம்போசைட்டுகளை உருவாக்கியுள்ளோம். ஏடிஆர்-எஃப்டிஐஆர் மற்றும் எக்ஸ்பிஎஸ் மூலம் அட்ஸார்பென்ட்டின் வெளிப்புறத்தில் உள்ள மாசுகளின் உறிஞ்சுதல் உறுதிப்படுத்தப்பட்டது. எக்ஸ்பிஎஸ் செறிவுகள் கூடுதலாக ரோபோடிக் கோணங்களை திட்டவட்டமாக கொடுத்தன. அட்சார்பேட் கட்டமைப்பின் கட்டுப்படுத்தப்பட்ட மீட்டெடுப்பு இருந்தபோதிலும், உறிஞ்சும் தன்மையை டிஸார்ப்ஷன் குறிப்பிடுகிறது; மீட்டெடுக்கப்பட்ட உறிஞ்சியை அதன் தனித்துவமான வரம்பின் வெளிப்படையான இழப்பு இல்லாமல் திறம்பட மீண்டும் பயன்படுத்த முடியும். மீண்டும், செலவழிக்கப்பட்ட உறிஞ்சிகள் பல்வேறு பயன்பாடுகளுக்கு மீண்டும் பயன்படுத்தப்படலாம்: வினையூக்கம், நுண்ணுயிர் எதிர்ப்பு இயக்கம் மற்றும் வாயு சென்சார். வடிகட்டுதல் தேர்ச்சியில் ஆதாயமான முன்னேற்றங்களுக்கான தேவை, முன் வரிசைப் பொருட்களைப் பற்றிய சிறிய சிந்தனைக்கு வழிவகுத்தது, எடுத்துக்காட்டாக, நீர் சுத்திகரிப்புக்கான நானோ ஃபைபர் அடுக்குகள். இயற்கையான பிரச்சினை மற்றும் கழிவுநீரில் கரிமத் திரட்டலின் குறிப்புகள் ஒரு குறிப்பிடத்தக்க சிக்கலைக் குறிக்கிறது மற்றும் ஏற்றம் மற்றும் ஓட்ட முன்னேற்றங்கள், எடுத்துக்காட்டாக, உறைதல்/புளோக்குலேஷன் மற்றும் குளோரின் கண்டுபிடிப்பு ஆகியவை நிறைவான முடிவுகளைத் தர முடியாது. இந்த கண்டுபிடிப்புகளால் உற்பத்தி செய்யப்படும் ஓஸின் கூடுதல் அளவு மேலும் தயாரித்து அகற்றப்பட வேண்டும். நானோ தொழில்நுட்பம் வடிகட்டுதல் பயன்பாடுகளுக்கு விதிவிலக்கான ஆற்றலைக் கொண்டுள்ளது, ஏனெனில் அத்தகைய முன்நிபந்தனைகளுக்கு சரியான முதன்மைக் கட்டுப்படுத்தப்பட்ட பொருட்களை உருவாக்கும் திறன் உள்ளது. எலக்ட்ரோஸ்பன் நானோ ஃபைப்ரஸ் லேயர்கள் (ENMகள்) தாராளமான உயர் நிலைமாற்றம் மற்றும் வழக்கமான அடுக்குகளுக்கு மாறாக அதிக பணிநீக்க விகிதங்களை வழங்கும் முன்னணி திரைப்பட கண்டுபிடிப்பு ஆகும். ENMகள் நீர் மற்றும் கழிவுநீரை தூய்மையாக்குவதில் ஒரு மாற்றத்தை முன்வைக்கின்றன, அவை இலகுரக, அறிவாற்றல் மற்றும் குறைந்த ஆற்றல் பயன்பாட்டு அளவை மாறுபட்ட மற்றும் பாரம்பரிய அடுக்குகளை வழங்குகின்றன. ENMகள் அதிக போரோசிட்டியைக் கொண்டுள்ளன, பெரும்பாலானவை தோராயமாக 80%, அதே சமயம் பாரம்பரிய திரைப்படங்கள் 5-35% போரோசிட்டியைக் கொண்டுள்ளன. நானோ-வடிவமைக்கப்பட்ட அடுக்குகள் அவற்றின் புதிரான பண்புகள் காரணமாக நீர் சிகிச்சையில் நம்பமுடியாத திறனைக் கொண்டுள்ளன. இந்த இணைப்பில், எலக்ட்ரோஸ்பின்னிங் அடுக்குகள் நீர் சுத்திகரிப்புக்கான நம்பிக்கைக்குரிய சிறப்பம்சங்களுடன் ஒரு தழுவல் செயல்முறையாக எழுகின்றன. சவூதி அரேபியாவில் உள்ள தபூக் கழிவுநீர் சுத்திகரிப்பு ஆலையில் இருந்து கழிவுநீர் சுத்திகரிப்பு மற்றும் நானோமெம்பிரேன்களின் மேற்பரப்பு மாற்றம் மற்றும் கறைபடியும் சிக்கல்கள் மற்றும் கழிவு நீர் சுத்திகரிப்பு ஆகியவற்றில் ENM ஐப் பயன்படுத்துவதை இந்தப் பணி கொண்டுள்ளது. நீர் ஒரு அடிப்படை, இருப்பினும் மனித உணவு முறைகளில் புறக்கணிக்கப்பட்ட துணைப் பொருளாகும்.நீர் சுத்திகரிப்புக்காக பல முன்னேற்றங்கள் செய்யப்பட்டுள்ள நிலையில், இந்த துறையில் நானோ தொழில்நுட்பத்தின் வளர்ச்சியானது செலவைக் குறைத்து, மேலும் துப்புரவு நடவடிக்கைகளின் செயல்திறனை அதிகரிக்கும். மேலும், நானோ தொழில்நுட்பமானது தொழில்துறை அல்லாத நாடுகளை அத்தகைய நீர் சுத்திகரிப்பு கட்டமைப்பைப் பயன்படுத்த அனுமதிக்கும், இது சுத்தமான நீரின் அணுகலை விரிவுபடுத்துகிறது. இந்த பகுதியானது, குடிநீர் சுத்திகரிப்பு முறையில் நானோ தொழில்நுட்பத்தின் ஓட்டம் முன்னேற்றங்கள் மற்றும் எழும் பயன்பாடுகள் பற்றிய உள் மற்றும் வெளிப்புற ஆய்வை வழங்குகிறது. அடிப்படை குடிநீர் வெளிநாட்டு பொருட்கள், எடுத்துக்காட்டாக, கனிம எடை உலோகங்கள், கரிம மற்றும் நுண்ணுயிரிகள் அவற்றின் வெளியேற்றத்திற்கான வேக நடைமுறைகளுடன் வழங்கப்படும். பிரிவின் பெரும்பகுதி உறிஞ்சுதல் மற்றும் திரைப்படப் பகிர்வு ஆகிய பகுதிகளில் நானோ தொழில்நுட்பத்தின் பயன்பாடுகளை ஆய்வு செய்ய வழங்கப்படும், குறிப்பாக நானோ தொழில்நுட்பம் மற்றும் வடிவமைக்கப்பட்ட நானோ பொருட்கள் எவ்வாறு செயல்திறனை மேம்படுத்த பயன்படுத்தப்படுகின்றன என்பதற்காக சாதாரண செலவு மற்றும் சுற்றுச்சூழல் உணர்வைக் குறைக்கும். நீர் வடிகட்டுதல் உத்திகள்.

பூமியில் வாழும் உயிரினங்களின் முக்கிய பிரிவு சரியான மற்றும் பாதுகாப்பான குடிநீரை அனுமதிப்பதாகும். சர்வதேச அளவில், வளமான மக்கள் தொகை, தொழில்மயமாக்கல், முன்னேற்றம், இயற்கை மாற்றங்கள் மற்றும் விவசாயப் பயிற்சிகள் ஆகியவற்றால் மகத்தான எடை ஏற்பட்டுள்ளதால், நீர் வளமான மண்டலங்களில் கூட தண்ணீர் பற்றாக்குறை தவிர்க்க முடியாதது. பாதுகாப்பான நீரைப் பெறுவதற்கான பிரச்சினை தவிர்க்க முடியாதது மற்றும் மகத்தான ஆய்வு தேவைப்படுகிறது. நானோ தொழில்நுட்பம் பல்வேறு துறைகளில் பல பயனுள்ள பயன்பாடுகளைக் கொண்டுள்ளது, இருப்பினும் தாமதமாக நீர் மற்றும் கழிவுநீர் சுத்திகரிப்புக்கான அதன் பயன்பாடு விரைவான உருவாக்கம், நம்பிக்கைக்குரிய பிரதேசமாக எழுந்துள்ளது. தீங்கு விளைவிக்கும் உலோகங்கள், இயற்கை மற்றும் கனிம கலவைகள், நுண்ணுயிரிகள் மற்றும் நோய்த்தொற்றுகளால் மாசுபடுத்தப்பட்ட மேற்பரப்பு நீர், நிலத்தடி நீர் மற்றும் இயந்திர கழிவுநீரை சுத்திகரிக்கும் நானோ அளவிலான பொருட்கள் மற்றும் சுழற்சிகளின் முன்னேற்றம் குறித்த புதிய முன்னேற்றங்களை இந்தப் பகுதி கொண்டுள்ளது. அதேபோல், மனித நல்வாழ்வுக்காக வடிவமைக்கப்பட்ட நானோ பொருட்களின் நச்சுத் திறன் மற்றும் காலநிலை ஆகியவை ஆய்வு செய்யப்படும். இந்த பகுதி நானோ பொருட்களுடன் தொடர்புடைய ஆபத்துகளுடன் நீர் மற்றும் கழிவு நீர் சுத்திகரிப்பு கட்டமைப்பில் வடிவமைக்கப்பட்ட நானோ பொருட்களின் விதி மற்றும் போக்குவரத்தை நிர்வகிக்கிறது.