जापान में क्योटो विश्वविद्यालय की एक वैज्ञानिक अनुसंधान टीम ने एक क्रांतिकारी नई बहुलक सामग्री सफलतापूर्वक विकसित की है।इस सामग्री ने पानी में जहरीले भारी धातु आयनों को कुशलतापूर्वक और सटीक रूप से पकड़ने और बंद करने की अभूतपूर्व क्षमता का प्रदर्शन किया है, जिससे जल पर्यावरण को शुद्ध करने का एक नया तरीका खुल गया है।
वर्तमान में बाजार में मौजूद मुख्यधारा की जल शोधन प्रौद्योगिकियां ज्यादातर सामग्री के अंदर छोटे छिद्रों द्वारा आयनों के सोखने पर निर्भर करती हैं, या आयन एक्सचेंज तंत्र के माध्यम से शुद्धिकरण प्राप्त करती हैं। हालाँकि, कुशल प्रदूषण हटाने के दौरान, इन तरीकों से लक्ष्य आयनों के लिए उच्च चयनात्मकता प्राप्त करना अक्सर मुश्किल होता है, जिससे जल उपचार के क्षेत्र में उनका व्यापक अनुप्रयोग सीमित हो जाता है।
प्रकृति में, कुछ जानवर और पौधे भारी धातु क्षति का कुशलतापूर्वक और सटीक रूप से विरोध करने की अपनी क्षमता प्रदर्शित करने के लिए अपने अद्वितीय अस्तित्व ज्ञान का उपयोग करते हैं। उनमें प्रोटीन होते हैं जो विशेष रूप से विशिष्ट भारी धातु आयनों को बांध सकते हैं। उदाहरण के लिए, पौधे खुद को नुकसान से बचाने के लिए सेलुलर स्तर पर भूजल से कैडमियम जैसी हानिकारक भारी धातुओं को सटीक रूप से पकड़ने और अलग करने के लिए फाइटोकेलेटिन का उपयोग करते हैं।
इस प्राकृतिक घटना से प्रेरित होकर, क्योटो विश्वविद्यालय की एक वैज्ञानिक अनुसंधान टीम ने चतुराई से एक नई बहुलक सामग्री को डिजाइन और संश्लेषित किया।यह नवोन्वेषी सामग्री न केवल प्रमुख कार्यात्मक समूहों का अनुकरण करती है जो फाइटोकेलेटिंग पेप्टाइड्स को भारी धातु आयनों से बांधते हैं, बल्कि बंधन क्षमता में भी उनसे आगे निकल जाते हैं, और कैडमियम आयनों जैसे हानिकारक पदार्थों के लिए एक मजबूत बंधन बल का प्रदर्शन करते हैं।
अधिक महत्वपूर्ण बात यह है कि अनुसंधान टीम ने उन्नत नैनो प्रौद्योगिकी और सामग्री विज्ञान विधियों के माध्यम से पॉलिमर सामग्री का अति-उच्च एकीकरण हासिल किया, जिससे भारी धातु आयनों को पकड़ने में इसकी दक्षता में काफी सुधार हुआ।
औद्योगिक अपशिष्ट जल को शुद्ध करने के एक प्रयोग में, इस अति-उच्च एकीकृत सामग्री का केवल 3 मिलीलीटर केवल एक घंटे में 300 मिलीलीटर अपशिष्ट जल में कैडमियम आयन एकाग्रता को पीने के पानी के सुरक्षा मानकों से कम करने में सक्षम था। यह परिणाम निस्संदेह औद्योगिक अपशिष्ट जल उपचार और पेयजल सुरक्षा के लिए मजबूत तकनीकी सहायता प्रदान करता है।