همه‌ی ما در زندگی روزمره‌ی خود مقدار زیادی مواد شیمیایی مصرف می‌کنیم. این مواد در لوازم آرایشی، قرص‌ها و داروها، کودها و شوینده‌های شیمیایی وجود دارند. با اینکه محصولات شیمیایی زندگی ما را آسان‌تر کرده‌اند، استفاده از آن‌ها تاثیرات بسیار مخربی بر محیطزیست می‌گذارد زیرا فرآیندهای تصفیه آب امروزی نمی‌توانند این مواد را کاملا از آب حذف کنند و مقدار زیادی از آن‌ها در نهایت وارد طبیعت می‌شود و زندگی گیاهان و جانوران را تحت تاثیر قرار می‌دهد.
در همین راستا پارلمان ایالات متحده در سال 2014 قوانینی تصویب کرد که بر اساس آن‌ها شرکت‌های تصفیه آب موظف شدند مراحل بیشتری به فرآیندهای تصفیه اضافه کنند و تا حد امکان ریزآلاینده‌ها را از آب حذف کنند. این قانون، چالش بزرگی پیش روی این شرکت‌ها قرار داده است زیرا حذف ریز آلاینده‌ها نیاز به فناوری‌های پیچیده‌ای دارد که عموما براساس ازن، کربن فعال و یا نور عمل می‌کنند.
اخیرا محققان بنیاد رباتیک و سیستم‌های هوشمند دانشگاه EHT زوریخ، راه‌کار فوق العاده‌ای طراحی کرده‌اند که می‌تواند با استفاده از نانوذرات مولتی فروئیک، پس‌ماندهای موجود در آب‌های آلوده را تجزیه کند. در این فرآیند، نانوذرات مستقیما در واکنش شیمیایی شرکت نمی‌کنند بلکه به عنوان کاتالیزور عمل کرده و سرعت تبدیل پس‌ماندها به ترکیب‌های بی‌ضرر را افزایش می‌دهند. به گفته‌ی سالوادور پن، یکی از اعضای تیم تحقیقاتی، استفاده از نانوذرات به عنوان کاتالیزور واکنش‌های شیمیایی امروزه نیز در صنایع مختلف بسیار رایج است و تحقیقات این تیم نشان می‌دهد نانوذرات در تصفیه‌ی پساب‌ها نیز بسیار کاربردی هستند.
کاهش 80 درصدی!
طی آزمایشی، محققان با استفاده از محلولی حاوی پنج داروی رایج ثابت کردند که نانوذرات می‌توانند غلظت مواد شیمیایی موجود در آب را حداقل تا 80 درصد کاهش دهند. فاجر مشتاق، دانشجوی دکترا، اهمیت این نتایج را این‌گونه توصیف می‌کند: مواد شیمیایی استفاده شده در این آزمایش حاوی دو ترکیب خاص بودند که حتی با روش رایجِ برپایه‌ی ازن نیز از بین نمی‌رفتند اما روش جدید توانست بر آن‌ها تاثیر بگذارد. دکتر چن، یکی دیگر از محققان این گروه اضافه می‌کند: نکته‌ی قابل توجه در این فرآیند این است که می‌توان با استفاده از میدان‌های مغناطیسی، خروجی کاتالیزور نانوذرات را به دقت تنظیم کرد. ذرات هسته‌هایی از جنس فریت کبالت دارند که با پوسته‌های فریت بیسموت محاصره شده است. در صورت اعمال میدان مغناطیسی متناوب خارجی، بخش‌هایی از سطح ذرات بار منفی و سایر بخش‌ها بار مثبت پیدا می‌کنند. این بارها باعث تشکیل گونه‌های فعال اکسیژن در آب می‌شود که می‌توانند آلودگی‌های آلی را بشکنند و به ترکیبات بی‌خطر تبدیل کنند. در مرحله‌ی بعد می‌توان نانوذرات مغناطیسی را با استفاده از میدان مغناطیسی به راحتی از آب جدا کرد.
واکنش مثبت صنایع
محققان معتقدند این راه‌کار بسیار نوید بخش است و با توجه به اینکه از روش برپایه‌ی ازن ساده‌تر است، صنایع تصفیه‌ی فاضلاب بسیار مشتاق استفاده از آن هستند.
