تلاش برای حل مشکلات صنعت حمل و نقل دریایی با « جادوی قرن ۲۱»

به گزارش روابط‌عمومی بنیاد ملی علم ایران (INSF)، نانو، از جمله علومی است که ردپای آن را می‌توان در سایر علوم نیز دید. این علم به پیشرفت صنعت نیز کمک کرده است. از همین رو، بنیاد ملی علم ایران هم از طرح‌های محققان در حوزه این علم حمایت می‌کند.

«سنتز زیستی نانوکامپوزیت گرافن اکساید احیا شده با ترکیبات طبیعی دریایی و بررسی اثرات آنتی فولینگ» عنوان طرحی است که سولماز سلیمانی با راهنمایی مرتضی یوسف‌زادی و با حمایت بنیاد ملی علم ایران به پایان رسانده است.

سلیمانی، مدرک دکتری تخصصی و کارشناسی ارشد خود را در رشته زیست‌شناسی - زیست‌شناسی دریا - جانوران دریا و مدرک کارشناسی خود را در رشته زیست‌شناسی - زیست‌شناسی دریا از دانشگاه هرمزگان دریافت کرده است.

سلیمانی در ابتدا درباره فناوری نانو توضیح داد: نانوتکنولوژی محدوده‌ای از تکنولوژی است که در این محدوده انسان می‌تواند انواع ترکیبات، آلیاژ‌ها، وسایل و ابزار‌ها و به طور کلی، سیستم‌ها و سازه‌های گوناگون را در مقیاس اتمی و مولکولی و در ابعاد نانومتری طراحی کرده و به مرحله ساخت برساند.

وی ادامه داد: روش ساخت نانویی در اکثر موارد، به صورت جابجا کردن اتم‌ها و مولکول‌ها و قرار دادن آن‌ها در موقعیت‌های مناسب است. در حقیقت نانو تکنولوژی شامل قرار دادن اتم‌ها در جای خاص خود است و اجازه می‌دهد تا موادی سبک‌تر، محکم‌تر، ارزان‌تر و با دقت ابعادی بالاتر ساخته شوند. یکی از اکتشافات بزرگ مربوط به نانو تکنولوژی استفاده از جاذب‌های کربنی مانند نانوگرافن و نانوگرافن‌اکساید است.

این محقق و پژوهشگر درباره علت انجام طرح گفت: رسوبات زیستی دریایی مسأله‌ای دیرینه و پرهزینه برای صنایع دریایی محسوب می‌شوند. اگرچه راه‌حل‌هایی به صورت پوشش‌های مقاوم در برابر رسوبات دریایی وجود دارند، با این حال بسیاری از آن‌ها در طبیعت آفت‌کش محسوب می‌شوند و هنوز لازم است که راه‌حلی گسترده، مؤثر و ایمن از نظر زیست‌محیطی بخش قابل توجهی از بازار را تسخیر کند.

وی افزود: کشتی چسب‌ها، جلبک‌های سبز، دیاتوم‌ها و صدف‌ها به دلیل چسبندگی خود به سازه‌های انسان‌ساخت و آسیب به آن‌ها مشهور هستند. این در حالی است که به هیچ وجه نمی‌توان گفت که آن‌ها تنها مقصران این قضیه هستند.

سلیمانی تصریح کرد: رشد اجتماعات رسوبی روی بدنه کشتی‌ها موجب افزایش بار کشتی، کاهش قابلیت مانور، افزایش مصرف سوخت و انتشار گاز‌های گلخانه‌ای می‌شود، از این رو هم دارای هزینه‌های اقتصادی و هم هزینه‌های زیست‌محیطی است. به همین دلیل، امروزه، رقبای اصلی پوشش‌های آفت‌کش ضدرسوب، پوشش‌های موسوم به پوشش «آزاد ساز - رسوب» هستند.

وی در ادامه بیان کرد: طی چند سال گذشته، گرافن و گرافن‌اکساید مورد توجه دانشمندان قرار گرفته است و کاربرد‌های زیادی برای آن تعریف شده است تا جایی که این ماده را «جادوی قرن ۲۱» می‌نامند. البته این ماده، کاربرد‌های زیادی در حوزه دریایی دارد که کمتر به آن توجه شده است. به همین دلیل، نیاز به مطالعه و تحقیق بیشتر در این زمینه احساس می‌شد.

این محقق و پژوهشگر با بیان اینکه تاکنون پژوهشی در زمینه سنتز زیستی نانوکامپوزیت گرافن‌اکساید احیا شده از منابع طبیعی دریا انجام نشده است، گفت: در این تحقیق برای اولین بار به منظور سنتز زیستی نانوکامپوزیت گرافن‌اکساید احیا شده از منابع طبیعی دریا با قابلیت آنتی‌فولینگی برای به‌کارگیری در صنعت استفاده شده است.

وی تصریح کرد: رنگ‌های آنتی‌فولینگ موجود در بازار براساس مواد و روش‌های شیمیایی تولید می‌شود که خسارات جبران‌ناپذیری به محیط زیست وارد می‌کند و البته دارای هزینه‌های هنگفتی است. لذا ما در این مطالعه برای اولین بار نانوکامپوزیت گرافن‌اکساید احیا شده با ترکیبات طبیعی دریایی که دارای خواص آنتی‌فولینگی است را سنتز کردیم که نه‌تنها به محیط زیست آسیبی وارد نمی‌کند بلکه ارزان‌تر از رنگ‌ها و ترکیبات آنتی‌فولینگ موجود در بازار است و حتی باعث از بین رفتن موجودات مزاحم شده و هزینه‌های مربوط به حذف این موجودات از بدنه کشتی را نیز کاهش می‌دهد.

سلیمانی در پایان خاطر نشان کرد: اگر از این طرح پژوهشی، حمایت‌های مالی انجام شود، در تمامی حوزه‌ها و به خصوص صنعت حمل و نقل دریایی و سکو‌های نفتی کاربرد دارد. در انجام این طرح با چالش‌هایی نظیر دسترسی به منابع مواد اولیه، امکانات و تجهیزات مواجه بودیم و به خاطر اینکه ارتباط بین دانشگاه و صنعت هنوز به طور کامل و مناسب، شکل نگرفته، این طرح در صنعت هنوز جایگاه خود را پیدا نکرده است اما امیدوارم، حمایت‌های بهتری صورت گیرد تا بتوان از نتایج این پژوهش در صنعت هم استفاده کرد.