نوآوری نانویی در صنعت مواد پیشرفته؛ نابودی باکتری‌ها در چند ثانیه
یک شرکت دانش‌بنیان ایرانی با توسعه کامپاندهای نانویی آنتی‌باکتریال، موفق به ساخت ترکیبی شده که می‌تواند باکتری‌ها را تنها در چند ثانیه نابود کند.
به گزارش خبرگزاری مهر به نقل از ستاد نانو، گسترش استفاده از مواد پلیمری در صنایع مختلف از بسته‌بندی و نساجی گرفته تا تجهیزات پزشکی و لوازم خانگی، ضرورت بهبود ویژگی‌های فیزیکی و بهداشتی این مواد را دوچندان کرده است.
آلودگی‌های میکروبی یکی از چالش‌های مهم در این حوزه به شمار می‌رود که به‌ویژه در محیط‌های مرطوب یا گرم می‌تواند موجب کاهش عمر و ایمنی محصولات شود.
در این میان، بهره‌گیری از فناوری نانو برای ایجاد خواص آنتی‌باکتریال در ترکیبات پلیمری، راهکاری نوآورانه و اثربخش به شمار می‌رود که شرکت‌های دانش‌بنیان ایرانی با تکیه بر توان داخلی به دنبال توسعه و تجاری‌سازی آن هستند.
توسعه محصولات دانش‌بنیان با رویکرد ایمنی و کارایی بالا
احمد یاوری، مدیرعامل شرکت دانش‌بنیان ساعی پلیمر دانش، در سخنانی با معرفی این شرکت و مسیر فعالیت آن گفت: ساعی پلیمر دانش در سال ۱۳۹۸ تأسیس و از سال ۱۳۹۹ به بهره‌برداری رسید.
تمرکز اصلی ما بر تولید کامپاندها و مستربچ‌های پلیمری پیشرفته است که در صنایع گوناگون از جمله نساجی، بسته‌بندی، الکترونیک، کشاورزی و ساختمان کاربرد دارند.
او افزود این شرکت با ظرفیت تولید سالانه ۴۵۰۰ تن، به امکانات آزمایشگاهی مجهز، خطوط تولید پیشرفته و زیرساخت‌های مناسب صنعتی دست یافته و توانسته است در مدت کوتاهی در زمره شرکت‌های دانش‌بنیان موفق کشور قرار گیرد.
محصولات نانومقیاس؛ از گرافن تا آنتی‌باکتریال‌ها
یاوری با اشاره به دستاوردهای شرکت در حوزه فناوری نانو اظهار کرد: ما تاکنون محصولات متنوعی در مقیاس نانو توسعه داده‌ایم، از جمله مستربچ‌های آنتی‌باکتریال، مستربچ‌های تقویت‌کننده نساجی بر پایه گرافن و مستربچ‌های هایلیفیلد.
هر یک از این محصولات در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرند و مزیت‌های عملکردی قابل توجهی نسبت به ترکیبات سنتی دارند.
وی افزود که محصول شاخص شرکت، کامپاند پلی‌اتیلن آنتی‌باکتریال حاوی نانوذرات است که در دو سال گذشته تجاری‌سازی شده و در حال حاضر در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد.
به گفته او، این نوع کامپاند علاوه بر ایجاد خاصیت ضدباکتری، از نظر ایمنی و زیست‌سازگاری نیز نسبت به ترکیبات سنتی مانند آرسنیک و مواد آلی آنتی‌باکتریال، عملکرد بسیار بهتری دارد.
مزیت ایمنی و زیست‌سازگاری نانوکامپاندهای آنتی‌باکتریال
مدیرعامل ساعی پلیمر دانش با اشاره به ویژگی‌های منحصربه‌فرد محصولات آنتی‌باکتریال نانویی گفت: این ترکیبات به‌گونه‌ای طراحی شده‌اند که بدون استفاده از مواد سمی، عملکرد ضدباکتری مؤثری ایجاد می‌کنند و در تماس با پوست یا محیط‌های زیستی، ایمنی بالاتری نسبت به ترکیبات شیمیایی سنتی دارند.
او توضیح داد که مکانیزم عمل این نانوذرات شامل آزادسازی یون‌های فعال، تخریب جداره سلولی باکتری‌ها، جلوگیری از تشکیل بیوفیلم و ایجاد ترکیبات فعال اکسیژنی است که مانع رشد و تکثیر میکروارگانیسم‌ها می‌شود.
به گفته یاوری، این ویژگی‌ها باعث شده است تا محصولات شرکت بتوانند در محیط‌هایی که رعایت اصول بهداشتی اهمیت ویژه‌ای دارد مانند صنایع غذایی، تجهیزات پزشکی و بسته‌بندی مواد بهداشتی به‌صورت مؤثر مورد استفاده قرار گیرند.
فرآیند تولید و کنترل کیفی دقیق محصولات نانویی
یاوری در بخش دیگری از سخنان خود به مراحل تولید کامپاند آنتی‌باکتریال اشاره کرد و گفت: این فرآیند شامل تهیه سوسپانسیون نانوذرات، سونیکیشن برای توزیع یکنواخت، اختلاط با پلیمر پایه و در نهایت گرانول‌سازی است.
کنترل دقیق در هر یک از این مراحل برای حفظ خواص نانویی و یکنواختی ترکیب ضروری است.
وی افزود که در کنار تولید، بخش آنالیز و کنترل کیفیت از اهمیت بالایی برخوردار است.
در این راستا از روش‌های پیشرفته‌ای مانند میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) و پراش پرتو ایکس (XRD) برای بررسی توزیع و ساختار نانوذرات استفاده می‌شود.
با این حال، یاوری تأکید کرد که موفقیت در آزمون‌های ساختاری به‌تنهایی کافی نیست و افزود: در نهایت باید تست‌های میکروبی انجام شوند.
اگرچه TEM و XRD اختلاط مناسب را نشان دهند، اما در صورت عدم موفقیت در تست‌های میکروبی، کامپاند نهایی کارایی لازم را نخواهد داشت.
بنابراین آزمون‌های بیولوژیکی بخش جدایی‌ناپذیر از فرآیند توسعه این محصولات هستند.
پاسخ به نیاز صنعت و حرکت به سوی بازارهای جدید
مدیرعامل شرکت ساعی پلیمر دانش با اشاره به رویکرد بازارمحور شرکت گفت: ما علاوه بر تمرکز بر نوآوری علمی، به نیازهای واقعی صنایع نیز توجه داریم.
به همین دلیل در حال حاضر محصولات ما در حوزه‌های مختلف از جمله نساجی، الکترونیک، کشاورزی و بسته‌بندی مورد استفاده قرار گرفته‌اند.
او در پاسخ به پرسشی درباره مقاوم‌ترین محصول تولیدی شرکت، کامپاندهای پایه پلی‌پروپیلن مورد استفاده در صنعت نساجی را به عنوان محکم‌ترین و مقاوم‌ترین محصول معرفی کرد.
به گفته وی، با توسعه ظرفیت تولید و افزایش تعامل با صنایع پایین‌دستی، شرکت درصدد است سهم خود را در بازار داخلی و همچنین بازارهای صادراتی افزایش دهد.