تکنولوژی های جدید و بهداشت حرفه ای
تکنولوژی های جدید و بهداشت حرفه ای
تکنولوژی های جدید و بهداشت حرفه ای
تحولات فنی و تکنولوژی با سرعت فزاینده ای در حال شکل گیری است، وقوع این تحولات در عرصه فناوری، علاوه بر تأمین آرامش و آسایش بشر، معضلات تازه ای را به همراه دارد که اکثر اوقات نیمه پر لیوان دیده می شود؛ یعنی چنانچه تکنولوژی جدید کمک بزرگی به پیشرفت علم و رفع نیاز بشریت بکند صرف نظر از مشکلات و خطراتی که به دنبال دارد، به کار گرفته می شود. یکی از این تکنولوژی های فناوری نانو یا نانو تکنولوژی است که در ادامه به کاربردها و خطرات آن می پردازیم.
کلیات فناوری نانو
نانو از کلمه ی یونانی به معنای کوتوله گرفته شده است. اصل اساسی فناوری نانو در این است که به جای کاهش ماده به ذرات کوچکتر، کوچکترین ذره ممکن از ماده استخراج می شود. در مقیاس نانو مواد به دو دلیل عمده خواص کاملا متفاوتی را از خود نشان می دهند؛ ۱) افزایش قابل توجه سطح واحد جرم که باعث بهبود خواص الکتریکی، استحکام و افزایش واکنش پذیری ماده می گردد و ۲) آشکار شدن تاثیرات کوانتومی یعنی تغییر در خواص مغناطیسی، الکتریکی و اپتیکال مواد.
نانو فناوری در حقیقت یک فناوری جدید نیست؛ یک مقیاس جدید در فناوری هاست و این توانایی را به بشر داده است که بتواند در ساختار مواد و در تمام فناوری هایی که تاکنون به آن دست یافته است، اثر بگذارد. لذا با توجه به اهمیت و کاربرد وسیع، تانوتکنولوژی بیش از پیش مورد توجه متخصصین قرار گرفته است. یکی از مهم ترین جنبه های کاربردی نانو، بحث کنترل عوامل آلاینده محیطی می باشد و با توجه به نقش چشمگیر آن در حذف مواد آلاينده خطرناک، روند روبه رشدی را در دهه اخیر داشته است.
کاربردهای فناوری نانو در بهداشت
استفاده از نانوفناوری در کنترل آلاینده های هوا به طور کلی کربن مونو اکسید، دی اکسید نیتروژن، دی اکسید گوگرد، ذرات معلق مسرب و ازن شش منبع اصلی تولید آلودگی هوا می باشند. از آنجایی که روش های ارایه شده در کنترل و کاهش آلودگی هوا از جمله سیکلون ها، ته نشین کننده های ثقلی، بگ هاوس ها و… دارای محدودیت هایی هستند به طوری که ۱) در رفع آلودگی نمی توان به طور کامل به آنها اعتماد کرد، ۲) در برخی موارد بسیار پر هزینه می باشد و ۳) مواد جانبی خطرناک تولید می کنند؛ لذا فناوری نانو به کمک صنایع شتافته است که در ذیل مختصری به برخی از این موارد اشاره می کنیم
1. فیلترها و نانو فیلترها: فیلترها بیشترین کاربرد را در میان وسایل کنترل آلودگی ها دارند و کاربرد گسترده ای در کارخانجات سیمان و گچ دارنده فیلتر های هپا (HEPA HIGH EFFICIENCY, PARTICULATE AIR FILTER) و (UHPA : ULTRA HIGH EFFICIENCY PARTICULATE AIR FILTER) دو نوع فیلتر با راندمان بالا می باشند اما قابل تمیز کردن نیستند. نانو فیلترها با روزنه های ۱۰ – ۱ نانومتر بهتر از اولترا فیلترها عمل می کنند و قادرند انواع باکتری ها، ویروس ها، آلاینده های آلی و … را به شکل موثری حذف نمایند.
همچنین از غشاهایی از جنس نانو کامپوزیت پلیمری که خاصیت عبور دهی بالا وانتخاب پذیری معکوس، در جداسازی هیدروکربن ها از گاز طبیعی به منظور کنترل نقطه شبنم و جداسازی و بازیافت مخلوط هیدروکربن ها، حلال ها، بخار آب و … در فرآیندهای پالایشگاهی و پتروشیمی دارند نیز می توان استفاده کرد.
2. غشاهای مبتنی بر نانو لوله های کربنی
مراکز تولید انرژی از زغال سنگ یا فرآوری گاز طبیعی از مهم ترین مراکز کاربرد این غشاهاست.در این مراکز پس از آنکه زغال یا گاز سوزانده شدند، می توان از این غشاها برای جداسازی CO2 از سایر گازها بهره برد و این گاز را به طور موثر و در مقیاس وسیع از چرخه خارج کرد.
3. کاتالیست ها و نانوکاتالیست ها:
برای افزایش سرعت یک واکنش شیمیایی از ماده ای به نام کاتالیزور استفاده می شود که عملا در طی جریان واکنش مصرف نمی شود. بر این اساس کاتالیست هایی ساخته شده اند که گازهای خروجی و خطرناک از موتور را به گازهای بی خطر تبدیل می نماید. به این مبدل ها مبدل های کاتالیزوی گفته می شود.
امروزه کاتالیست هایی با منافذی در ابعاد نانو به صورت مواد کریستالی طراحی شده اند که نانو کریستال نامیده می شوند. نانو کریستال های کادمیوم، سلنیوم و اکسید تیتانیوم از جمله این نانو کریستال ها می باشند. نانو پودرهای فلزی نیز خواص کاتالیزوری ویژه ای دارند و از لحاظ شیمیایی بسیار فعال اند. به طور کلی نانو کریستال ها و نانوپودرهای فلزی به نام کلی کاتالیست شناخته میشوند.
4. سنسورها و نانوسنسورها: نانوحسگرها از جمله تکنولوژی های مدرن در زمینه کنترل آلودگی هوا هستند که توانایی شناسایی و ارائه پاسخ به محرک های فیزیکی در مقیاس یک نانومتر را دارند، برخی از این نانوحسگرها از ذرات بسیار ریز سیلیکون ساخته شده اند که قادرند ساعت ها در هوا معلق بمانند و از طریق بیسیم اطلاعات خود را به یک پایگاه مرکزی ارسال نمایند.
5. غبارهای هوشمند: سنسورهای پیشرفته ای هستند که عملکردی شبیه نانوسنسورها دارند.
6. نانو حسگرهای گاز: این حسگرها توانایی تشخیص غلظت پایین (غلظت PPB) گازهای سمی حاصل از فرآیندهای صنعتی را دارند.
7. نانو پوشش ها: جهت بالا بردن مقاومت فلز، شیشه سرامیک و پلاستیک در برابر خوردگی، سایش (مکانیکی)، زنگ زدگی و حرارت این نانو پوشش ها رابه روی این مواد می نشانند.
خطرات نانو مواد
همانطور که گفته شد تکنولوژی های مدرن از جمله فناوری نانو علاوه بر کاربردهای مفید، خطراتی را نیز به همراه دارند. وقتی مواد به مقیاس نانو تبدیل شوند در خواص مختلف آنها همچون خواص شیمیایی، بیولوژیکی، حلالیت و … تغییراتی بوجود می آید که هر چند در حالت تودهای بی خطر هستند اما زمانی که به حالت نانو تبدیل می شوند، می توانند سمی و خطرناک باشند. در ارزیابی خطرات ذرات نانو، پارامترهایی چون اندازه، شکل، خواص، غلظت، تعداد، جرم و بار سطحی مورد توجه می باشند. به طور عمده نانو ذرات علاوه بر کمک به آلودگی هوا و تاثیر بر محیط زیست، می توانند از طریق پوست، تنفس و سلول های مخاطی جذب بدن شوند و از آنجایی که ماکروفاژها در تشخیص ذرات با قطر کمتر از ۷۰ نانومتر دچار مشکل می شوند به راحتی در خون نفوذ کنند. همچنین به دلیل جدید بودن این مواد، مواجهه با آنها می تواند مسمومیت های جدید و ناشناخته ای را بوجود آورد که ممکن است اثرات جبران ناپذیری را برای فرد به دنبال داشته باشد.
منبع: کاربردهای فناوری نانو در بهداشت و محیط زیست (نویسندگان: زهرا کاشی تراش اصفهانی، دکتر منیره مجلسی)
حتما بخوانید:
دیدگاهتان را بنویسید
می خواهید در گفت و گو شرکت کنید؟خیالتان راحت باشد :)