استانداردهای ملی و بین‌المللی نانوحباب؛ راهنمای تازه صنعت و پژوهش

کتابچه گزارش استانداردهای نانوحباب منتشر شد؛ این کتابچه گامی مهم برای توسعه کاربردهای صنعتی و زیست‌محیطی است و مطالعه آن می تواند به فعالان حوزه نانوحباب کمک شایانی کند.

فناوری نانوحباب به‌عنوان یکی از نوآوری‌های نوظهور در جهان، طی سال‌های اخیر توجه گسترده‌ای را در حوزه‌های مختلف کشاورزی، آبزی‌پروری، تصفیه آب، تمیزکاری صنعتی و حتی زیست‌پزشکی به خود جلب کرده است. به همین منظور، ستاد توسعه فناوری نانو و میکرو گزارشی درباره استانداردها و شیوه‌های مشخصه‌یابی نانوحباب‌ها منتشر کرده که می‌تواند مرجع مهمی برای پژوهشگران، صنعتگران و سرمایه‌گذاران این حوزه باشد.

این گزارش با تمرکز بر اهمیت مشخصه‌یابی دقیق نانوحباب‌ها، توضیح می‌دهد که چرا تعیین اندازه، توزیع و غلظت آن‌ها در محلول‌های مختلف یک ضرورت اساسی است. برای مثال، در یک نمونه محلول ممکن است بیشترین فراوانی مربوط به حباب‌های با قطر ۰/۲ میکرومتر باشد که تا ۷۰ درصد کل حباب‌ها را شامل می‌شود. این اطلاعات نشان می‌دهد که توزیع اندازه و تعداد حباب‌ها، تأثیر مستقیم بر عملکرد نهایی آن‌ها در فرآیندهایی چون میکروب‌زدایی یا افزایش بازدهی کشاورزی دارد.

به گفته کارشناسان، برای به‌دست آوردن این مشخصات باید از آزمون‌ها و معیارهای علمی معتبر استفاده کرد. یکی از این آزمون‌ها، روش پراش لیزری است که در استاندارد ملی ایران با شماره ۲۳۴۴۱-۱ معرفی شده است. این روش می‌تواند توزیع اندازه حباب‌ها را از بازه ده‌ها نانومتر تا صد میکرومتر مشخص کند و امکان تشخیص تفاوت میان نانوحباب‌ها، میکروحباب‌ها و حتی حباب‌های فراریز را فراهم آورد.

این گزارش همچنین به اهمیت استانداردسازی جهانی در این زمینه اشاره دارد. سازمان بین‌المللی استاندارد (ISO) تاکنون ۳۴ استاندارد در حوزه فناوری حباب‌های ریز منتشر کرده و شش استاندارد دیگر را نیز در دست تدوین دارد. موضوعات این استانداردها شامل تعاریف پایه، مشخصه‌یابی با روش‌های مختلف و همچنین کاربردهای صنعتی و زیست‌محیطی است. در ایران نیز ستاد توسعه فناوری نانو با همکاری مراکز علمی، دو استاندارد ملی در زمینه تعاریف و روش‌های مشخصه‌یابی حباب‌های ریز را به تصویب رسانده و یک استاندارد دیگر درباره کاربرد این فناوری در شست‌وشوی سطوح آلوده در دست تهیه دارد.

یکی از بخش‌های کلیدی گزارش، توضیح تفاوت میان توزیع اندازه مبتنی بر تعداد و توزیع مبتنی بر حجم است. در واقع، یک محلول ممکن است تعداد بسیار زیادی نانوحباب با قطر کمتر از ۰/۲ میکرومتر داشته باشد، اما از نظر حجم، سهم بیشتری به حباب‌های بزرگ‌تر در محدوده نزدیک به ۱ میکرومتر اختصاص پیدا کند. این موضوع بیانگر آن است که حباب‌های کوچک، گرچه فراوانی بالایی دارند، ولی از نظر حجمی سهم کمی در مخلوط دارند. برعکس، حباب‌های بزرگ‌تر تعداد کمتری دارند اما حجم بیشتری از کل محلول را اشغال می‌کنند. این تحلیل دوگانه به پژوهشگران و صنعتگران کمک می‌کند تا ترکیب بهینه‌ای از حباب‌ها را برای هر کاربرد طراحی کنند.

در این گزارش همچنین به دیگر روش‌های اندازه‌گیری مشخصات نانوحباب‌ها مانند پراکندگی نور دینامیکی، ردیابی مسیر ذرات، تشدید جرم و تحلیل تصویر دوربین پرسرعت اشاره شده است. با این حال، روش پراش لیزری به‌عنوان روشی مرجع معرفی می‌شود که می‌تواند نتایج دقیق‌تری را برای گستره وسیعی از کاربردها ارائه دهد.

گزارش تأکید می‌کند که استانداردسازی و مشخصه‌یابی دقیق، تنها جنبه پژوهشی ندارد، بلکه به‌طور مستقیم در کنترل کیفیت، تضمین ایمنی و اعتمادسازی برای مشتریان داخلی و خارجی نیز اثرگذار است. به همین دلیل، فروشندگان و تولیدکنندگان تجهیزات و محلول‌های نانوحباب باید مشخصات فنی محصولات خود را براساس آزمون‌های استاندارد ارائه دهند تا عملکرد پایدار و مطمئن آن‌ها تضمین شود.

در بخش پایانی، این گزارش فناوری نانوحباب را ابزاری مؤثر برای آینده‌ای پایدار توصیف می‌کند. نانوحباب‌ها می‌توانند در حذف آلاینده‌ها و میکروارگانیسم‌ها از منابع آب، بهبود رشد و سلامت آبزیان، افزایش بهره‌وری کشاورزی، و حتی درمان‌های زیست‌پزشکی نقش‌آفرینی کنند. اما تحقق این ظرفیت‌ها بدون استانداردهای دقیق، آزمایش‌های علمی معتبر و پایبندی به الزامات کیفی امکان‌پذیر نخواهد بود.

انتشار این گزارش از سوی ستاد توسعه فناوری نانو و میکرو، گامی جدی برای نظام‌مند کردن فعالیت‌ها در حوزه نانوحباب است و می‌تواند مسیر توسعه فناوری‌های پاک و کارآمد را در کشور و جهان هموارتر کند.

گزارش صنعتی استانداردهای ملی فناوری نانو در حوزه فناوری نانوحباب را از اینجا دریافت کنید.