تکنولوژی پرینت سه بعدی در دنیایی از علم و فناوری قرار دارد که می تواند به هر شاخه ای اعم از پزشکی، خودروسازی، صنعت و … راه پیدا کند. در پژوهشی جدید دانشمندان با استفاده از پرینتر سه بعدی توانسته اند غشاء تصفیه آب را تولید کنند. در ادامه در این باره توضیح خواهیم داد.

پرینت سه بعدی غشاء تصفیه آب

Nano Sun، یک استارت آپ در زمینه تکنولوژی آب می باشد که توسط یک دانشمند از دانشگاه صنعتی نانیانگ در سنگاپور (NTU سنگاپور) تاسیس شده است. این کارخانه به منظور ساخت یک نوع جدید از غشای تصفیه آب توسط تکنولوژی پرینتر سه بعدی راه اندازی شده است. این غشاها می توانند فاضلاب را پنج بار سریعتر از غشاهای پلیمری و سرامیکی مرسوم تصفیه کنند.

بر خلاف فرآیندهای تولید غشای متداول که از اسیدها برای متخلخل ساختن پلیمرها به عنوان فیلتر استفاده می شد، Nano Sun میلیون ها نانوفیبر را به روش پرینت سه بعدی تولید می کند که به صورت لایه ای بر روی هم قرار گرفته و یک غشای نازک فشرده را تشکیل می دهند.

Nano Sun چاپ پلیمر PVDF صنعتی (پلی وینیلیدین فلوراید) که در غشاهای فیلتراسیون مرسوم استفاده شده و توسط اداره غذا و داروی ایالات متحده تایید شده می باشد را نشان می دهد. با استفاده از یک چاپگر اختصاصی، Nano Sun می تواند میلیون ها نانوفیبر PVDF  که هر یک پنج برابر نازک تر از یک رشته مو هستند را به صورت یک ورقه نازک  فوق فشرده تولید کند.

ساخت غشاء تصفیه آب به روش پرینت سه بعدی

در این روش که سبب ایجاد یک سطح بسیار بزرگتر غشا برای به دام انداختن یا دفع آلودگی ها  می شود، مولکول های آب با سرعت جریان بیشتری عبور می کنند. با تنظیم میزان ضخامت این فیبرها که به صورت لایه ای بر روی یکدیگر قرار می گیرند، می توان غشاء را به غشاء میکروفیلتراسیون و غشاهای اولترافیلتراسیون تبدیل کرد.

در آینده ای نزدیک Nano Sun قادر خواهد بود روزانه ۶۰۰ متر مربع از این غشاها را چاپ کند. در حال حاضر مطالعات بیشتر برای توسعه مواد ضد رسوب بهتر که می توانند در طول فرایند پرینت سه بعدی با مواد دیگر ترکیب شوند، در حال انجام است.

غشاء جدید امکان ساخت دستگاه های تصفیه فاضلاب کوچک تر و با هزینه های کمتر زمین و زیرساخت ها ایجاد کرده است. براساس گفته NTU ساخت تعداد کافی از این غشاها برای تامین یک دستگاه تصفیه فاضلاب متوسط تنها چهار روز طول می کشد. همچنین این دستگاه ها در برابر شکستگی ها مقاوم تر بوده، نیاز به نگهداری کمتری داشته و بازده را به میزان زیادی افزایش می دهد.

دستگاه پرینت سه بعدی شده جدید ساخته شده توسط Nano Sun، که توسط هیئت مدیره توسعۀ اقتصادی سنگاپور پشتیبانی می شود، در نتیجه تلاش دو دهه توسط یکی از بنیانگذاران و دانشمند دانشکده علوم پزشکی به نام دارن سان تولید شده است. سان معتقد است که باید با تحقیق، طراحی و ساخت سیستم های پیشرفته تصفیه آب که کوچکتر، کارآمدتر  و از نظر هزینه رقابتی هستند، یک قدم جلوتر از رقبای خود باشد.

اولین مشتریان Nano Sun برای استفاده از این غشاء نسل جدید، دو شرکت بزرگ چند ملیتی در سنگاپور و یک کارخانه تصفیه فاضلاب جدید در چین خواهند بود که می توانند تا ۲۰ میلیون لیتر آب (معادل هشت استخر شنای المپیک) در روز تصفیه کنند.

وونگ ان چای مدیر نانو سان و یکی از بنیانگذاران این شرکت تخمین زده است که با سه قرارداد جدید تصفیه فاضلاب، درآمد سالانه Nano Sun در سال جاری به ۱۰ میلیون دلار برسد و این شرکت را به یکی از موفق ترین شرکتهای NTU تا به امروز تبدیل کند.

وانگ آن چای گفت: “اکثر کشورها نمی خواهند آب های سطحی و منابع آب زیرزمینی آلوده داشته باشند، به همین دلیل است که قراردادهای امسال ما دارای ارزش پرسابقه ای شده اند.”

در فیلم زیر نحوه عملکرد پرینتر سه بعدی غشاء تصفیه آب نشان داده شده است.

منبع: http://www.3ders.org/

در صورت تمایل میتوانید فایل PDF این مقاله را در قسمت زیر دانلود و با ذکر منبع مورد استفاده قرار دهید.

pdf پرینتر سه بعدی غشاء تصفیه آب

تهیه و تنظیم از: پرینتر سه بعدی آیدیزاین