در حالی که فیلترهای کنونی سیگارها، از جنس استات سلولز بوده و می‌توانند موادی نظیر نیکوتین، دوده و هیدروکربن‌های آروماتیکی چندحلقوی را جذب کنند؛ محققان چینی کشف کرده‌اند که نانوموادی از دی‌اکسید تیتانیوم (TiO2) را می‌توان برای کاهش مواد شیمیایی مضر سیگار استفاده کرد.
کاهش ضررهای سیگار با کمک نانوفیلتر
در حالی که فیلترهای کنونی سیگارها، از جنس استات سلولز بوده و می‌توانند موادی نظیر نیکوتین، دوده و هیدروکربن‌های آروماتیکی چندحلقوی را جذب کنند؛ محققان چینی کشف کرده‌اند که نانوموادی از دی‌اکسید تیتانیوم (TiO2) را می‌توان برای کاهش مواد شیمیایی مضر سیگار استفاده کرد.
برای چندین سال است که محققان تلاش می‌کنند که جهت بهبود فیلترهای کنونی سیگارها، نانوموادی نظیر نانولوله‌های کربنی و سیلیکای مزومتخلخل به آنها اضافه کنند. این نانومواد به خوبی جواب داده‌اند و عملکرد اینگونه فیلترها را بهبود داده‌اند؛ با این حال، این نانومواد گران هستند و دارای خطرات احتمالی برای سلامتی هستند.
اکنون مینگدنگ وی، از دانشگاه فوزو و همکارانش از شرکت صنعتی فوجان تنباکو کشف کرده‌اند که نانولوله‌ها و نانوصفحه‌های تیتانات را می‌توان برای فیلتر کردن دود تنباکو استفاده کرد و اثرات مضر آن را به شدت کاهش داد. این نانومواد را می‌توان به آسانی با دی‌اکسید تیتانیوم و بوسیله روش نسبتا ارزانی تولید کرد. از آنجایی که دی‌اکسید تیتانیوم در حال حاضر در بازار وجود دارد و در محصولاتی مانند لوازم آرایشی، کرم‌های ضدآفتاب و حتی مواد غذایی استفاده می‌شود؛ خطر احتمالی برای سلامتی ندارد.
این گروه تحقیقاتی، با استفاده از روش‌های مرسوم نانولوله‌ها و نانوصفحه‌های تیتانات را تولید کرده و به فیلتر سیگارها اضافه کرده است.
این محققان بعد از استعمال این سیگارها و گرفتن محصول‌های میعان دوده‌ی جمع‌شده روی فیلترها، روش‌های متنوعی نظیر کروماتوگرافی یونی و کروماتوگرافی مایع بسیار کارآمد، برای اندازه‌گیری مقدار مواد شیمیایی مختلف گرفته‌شده استفاده کردند. آنها کشف کردند که افزودنی‌های لوله‌ای، در جمع‌آوری ترکیبات مضر شیمیایی حدود دو برابر موثرتر از صفحه‌های تیتانات هستند.
آنها می‌گویند که این اختلاف به خواص ذاتی این دو ماده مربوط می‌شود؛ نانولوله‌ها از دیوارهای چندلایه بلوری تشکیل شده‌اند که شبیه یک ستون کروماتوگرافی نانومقیاس عمل می‌کنند، در حالی که نانوصفحه‌ها ساختار ورقه‌ای‌شکل دارند. وی توضیح می‌دهند: تعداد زیادی از یون‌های H+ می‌توانند روی سطح یا فضای بین‌لایه‌ای این لوله‌ای وجود داشته باشند. موقعی که دود سیگار از سرتاسر این لوله‌ها عبور می‌کند، NH3، هیدروکوینون، و فنول بواسطه جذب شیمیایی با H+ واکنش می‌دهند و می‌توانند روی سطح یا در فضای بین‌لایه‌ای لوله‌ها باقی بمانند.
در حالی که تحقیق کنونی این محققان مزایای استفاده نانومواد دی‌اکسید تیتانیومی در فیلتر سیگارها را نشان می‌دهد، آنها امیدوارند که بتوانند استفاده این نانومواد در دیگر افزاره‌های فیلترینگ مانند سیستم‌های تصفیه هوا و ماسک‌های گاز را بررسی کنند.
جزئیات نتایج این کار تحقیقاتی در مجله‌ی Chemical Communications منتشر شده است.