تولید مخزن آنتی باکتریال با تکنولوژِی نانو امروزه بسیار مورد توجه قرار گرفته ، زیرا تاثیر بسزایی بر روی سلامت آب آشامیدنی داشته، درحالی که تفاوت قیمتی زیادی با نمونه معمولی مخزن پلی اتیلن ندارد. ما در این مقاله سعی داریم در خصوص تولید مخازن آنتی باکتریال با فناوری نانو مطالبی را ارائه نمائیم.

نانو چیست ؟

نانو در واقع یک مقیاس می باشد که به اندازه یک میلیاردم متر هست. این اندازه بسیار کوچک بوده که با چشم غیر مسلح قابل دیدن نمی باشد. در این ابعاد کوچک، اتم ها با هم ترکیب می شوند و مولکول ها بر روی هم اثر متقابلی دارند، دانشمندان از طریق این مواد می کوشند تا دستگاه ها، ابزار ها و یا محصولاتی بسازند که دارای ویژگی های خارق العاده باشند. در واقع می توان با کار بر روی حرکت اتم ها و طریقه قرار گرفتن آنها در کنار هم ، به همراه تغییرات خاصی که بر روی آنها صورت می گیرد. موادی با ترکیبات مقاوم تری تولید کرد که بسیار اقتصادی تر نیز می باشد. این فناوری در حدود 50 سال پیش پدید آمده است . نانو در گذشته به عنوان فیزیک اتمی شناخته می شد.این ایده (نانو تکنولوژی) را برای نخستین بار فردی به نام اریک درکسلر به دنیا عرضه نمود. یکی از محصولاتی که از طریق فناوری نانو ساخته شده و بسیار بر سلامتی انسان تاثیر گذار می باشد. مخزن آب آنتی باکتریال نانو می باشد. که از جنس پلی اتیلن تولید می شود.

مواد آنتی باکتریالی نانو:

در سالهای اخیر شاهد افزایش مقاومت باکتریهای بیماری زا در برابر مواد مواد آنتی بیوتیک بوده ایم و این امر به یکی از مشکلات سلامتی جوامع تبدیل شده است. همچنین به علت سمیت و ایجاد حساسیت عوامل آنتی باکتریالی، تقاضا برای ایجاد موادی قابل اعتماد و مقرون به صرفه افزایش یافته است. آلومینیوم دی اکسید (Al2O3)، سیلیکون دی اکسید (SiO2)، تیتانیوم دی اکسید (TiO2)، زینک اکسید (ZnO) و نقره (Ag) از جمله افزودنی های آنتی میکروبیال پر کاربرد به شمار می آیند. نانواکسیدهای فلزی دارای مساحت سطح زیاد نسبت به حجمشان هستند. Muflikhun و همکارانش خواص آنتی باکتریال نانو Ag/TiO2 سنتز شده به روش Horizontal Vapor Phase Growth (HVPG) بررسی کردند و مشخص شد این ترکیب نانو با هندسه Sharp-end nanorod دارای اثر کارامدتری در از بین بردن و ریشه کن کردن باکتری دارد که می تواند به طور طبیعی غشای سلولی باکتری را بشکند و سبب شود که سلول باکتری خشک شود و بمیرد. Bin Cui و همکارانش نانوذرات γ-Fe2O3@SiO2@TiO2-Ag را با استفاده از ترکیب دو روش Hydrothermal method و sol-gel method سنتز کردند و نشان دادند که نانوذرات γ-Fe2O3@SiO2@TiO2-Ag فعالیت آنتی باکتریالی به مراتب بالاتری نسبت به نانوذرات TiO2 هم تحت شرایط تابش نور مرئی و هم تحت شرایط تاریکی دارند.

تولید مخزن آنتی باکتریال نانو:

در فرآیند تجربی ، پلی اتیلن مورد استفاده در تولید نمونه از طریق قالبگیری دورانی، پلی اتیلن با جرم مولکولی متوسط MDPE گرید HD 3840 UA ساخت پتروشیمی تبریز می باشد. چگالی این گرید از پلی اتیلن g/cm3 938/0 و نرخ جریان مذاب آن تحت دمای °C 190 و وزنه 16/2 کیلوگرم برابر g/10min 4 است. کمپلکسی از نانو مواد اکسیدی و فلزی شامل نقره، روی، تیتانیوم و آلومینیوم به مقدار ppm 30 و با ترکیب درصدی که در نمودار EDX مشخص است با پودر پلی اتیلن در توربومیکسر با سرعت چرخش rpm 1000 مخلوط شدند. دو نمونه دیگر یکی با استفاده از پودر پلی اتیلن و ppm30 نانو اکسید روی و دیگری با استفاده از پودر پلی اتیلن و ppm30 نانو TiO2 جهت انجام مقایسه ساخته شد. نمونه ها از طریق قالبگیری دورانی در کوره کاروسل (Carousel) با سرعت چرخش قالب 8 دور بر دقیقه و سرعت چرخش بازو 3 دور بر دقیقه با دمای °C 200 و در قالب فولادی مکعبی به ضلع 300 میلیمتر به مدت 20 دقیقه قالبگیری شد. مقدار 1.5 کیلوگرم از مخلوط پودر پلی اتیلن و کمپلکس نانو ذرات در نمونه اصلی و مقدار 1.5 کیلوگرم از مخلوط پودر پلی اتیلن و نانو اکسید روی و نانو TiO2 در دو نمونه شاهد، برای قالبگیری استفاده شد. از دستگاه Field Emission Scanning Electron Microscopy مدل MIRA3TESCAN-XMU جهت بررسی نحوه پخش و اندازه نانو ذرات در ماتریس پلی اتیلن استفاده شد. فعالیت آنتی باکتریالی نمونه های تولید شده مطابق استاندارد iso22196:2011 اندازه گیری شد.