کشف بزرگ معدنی دانشمند ایرانی در آمریکا
در مقالهای که در مجله ACS Applied Materials and Interfaces منتشر شده است، دانشمندان توضیح میدهند که صدفها به لطف خواص چسبندگی مولکولهای مبتنی بر کاتکول موجود در پروتئینهای صدف، توانایی قابلتوجهی در چسبیدن به سطوح زیر آب دارند. پوشش نانوسلولزی الهام گرفته شده از صدف با تشکیل نانوکریستالهای سلولز مودار بسیار ریز با خواص چسبندگی منحصربهفرد، این موضوع را منعکس میکند. پوشش جدید نانوسلولزی از طریق تکنیکی به نام تشکیل لایه تبلیغاتی با واسطه دوپامین بر روی یک بستر اعمال میشود. واکنش شیمیایی آن را قادر میسازد تا یک لایه نازک از مولکولها را روی یک سطح تشکیل دهد که باعث میشود به طیف وسیعی از بسترها بچسبد. امیر شیخی، نویسنده اصلی مقاله، در بیانیهای رسانهای گفت: «رویکرد MINC جایگزینی پایدار و سازگار با محیطزیست برای روشهای استخراج مرسوم، به حداقل رساندن ردپای محیطی و کمک به در دسترس بودن بلندمدت عناصر حیاتی ارائه میدهد. محقق و همکارانش بر روی استفاده از MINC برای استخراج یک REE خاص، نئودیمیم تمرکز کردند. بخش «نادر» عناصر خاکی کمیاب بهویژه در مورد نئودیمیم صادق است، زیرا فقدان عرضه آماده استخراج این ماده باعث بازیابی از منابع ثانویه مانند بازیافت فاضلاب صنعتی میشود. به گفته شیخی، این امر میتواند هم ناکارآمد و هم انرژیبر باشد.
رویکرد سازگار با محیطزیست
این محقق با توضیح اینکه تکنیکهای استخراج مرسوم از مقادیر قابلتوجهی از مواد شیمیایی سمی مانند نفت سفید استفاده میکنند، گفت: «عرضه محدود جهانی نئودیمیم و اثرات زیستمحیطی روشهای استخراج کنونی، توسعه رویکردهای سازگار با محیطزیست و پایدار برای بازیابی REE را ضروری میکند. وی خاطرنشان کرد: روشهای استخراج خاکی کمیاب قبلی از جاذبهایی مانند ژلهای آلژینات، مواد سل-ژل فسفر، نانولولهها و کربن متخلخل استفاده میکردند، اما این تکنیکها کارآیی محدودی را نشان میدهند. پوشش MINC همان چیزی است که از آهنربا برای بیرون کشیدن آهن از نئودیمیم استفاده شده و REE را از آب بیرون میکشد. این کشف حتی زمانی که این عنصر فقط به مقدار محدودی در میلیون وجود داشته باشد کار میکند. شیخی گفته است: «چالش اصلی در استخراج نئودیمیم، دستیابی به حذف کارآمد و انتخابی آن در غلظتهای پایین است. MINC ارائهشده در این مطالعه، گزینشپذیری و ظرفیت بهبودیافته برای حذف نئودیمیم را ارائه میدهد و بر محدودیتهای روشهای قبلی غلبه میکند. این گزینشپذیری به MINC اجازه میدهد تا از بازیابی عناصر نامطلوب مانند سدیم و کلسیم جلوگیری کند که در صورت نیاز به فیلتر شدن در پالایش بیشتر نئودیمیم، زمان و انرژی را تلف میکند. شیخی با اشاره به اینکه قصد دارد در این زمینه تحقیق کند، گفت: «مردم و جامعه از این کار سود خواهند برد. در واقع افزایش در دسترس بودن نئودیمیم، بهعنوان عنصری حیاتی برای توسعه فناوریهای انرژی پاک، برای ایجاد دستگاههای پزشکی و الکترونیکی جدید، سودمند خواهد بود.»