جامعتان كوريتان تطوران طلاءً متجددًا ذاتيًا لمواد ترشيح الهواء يرفع قوة التصاق الجسيمات بنحو 70 ضعفًا

أخبار ar.wedoany.com، طور فريق بحثي بقيادة البروفيسور سانغهيوك ووه من جامعة تشونغ-أنج (Chung-Ang University) والبروفيسور تشاي بين كيم من جامعة بوسان الوطنية (Pusan National University) طلاءً لاصقًا يعتمد على روابط إيمينية ديناميكية (DIBA)، يمكن رشه على سطح مواد ترشيح الهواء التجارية، مما يرفع قوة التصاق الجسيمات بنحو 70 ضعفًا، ويضاعف عمر المرشح تقريبًا.

تعتمد مرشحات الهواء التقليدية على قوى التصاق ضعيفة لاحتجاز الجسيمات، مما يؤدي إلى انفصال بعض الجسيمات وعودتها إلى الهواء، مما يقلل من كفاءة الترشيح ويقصر عمر المرشح. يتميز الطلاء المتجدد ذاتيًا الذي طوره الفريق بدمج استقرار المواد الصلبة مع قدرة السوائل على احتجاز الجسيمات. يُصنع هذا الطلاء عبر تشابك بولي ثنائي ميثيل سيلوكسان (PDMS) باستخدام كيمياء قواعد شيف الديناميكية، ويستفيد من الخاصية الشعرية لتشكيل جسور لاصقة حول الجسيمات المحتجزة، مما يؤدي إلى غمر الجسيمات في الطبقة اللاصقة، مع استمرار تعرض سطح لاصق جديد. نُشرت الدراسة عبر الإنترنت في 22 أبريل 2026 في مجلة المواد المتقدمة (Advanced Materials).

قام الباحثون برش طبقة رقيقة من DIBA على وسائط ترشيح هواء تجارية، ووصفوا خصائصها باستخدام الريولوجيا، ومطيافية الأشعة تحت الحمراء بتحويل فورييه، ومجهر القوة الذرية، والمجهرية. أظهرت النتائج التجريبية أن طلاء DIBA رفع قوة التصاق الجسيمات بنحو 70 ضعفًا، مما أدى إلى تحسين كفاءة الترشيح بنسبة 10–30% لمجموعة متنوعة من مواد الترشيح التجارية، دون زيادة في انخفاض الضغط، ورفع أداء المرشح من الحد الأدنى لقيمة تقرير الكفاءة (MERV) 6 إلى MERV 11. حافظ المرشح المطلي على قدرته على احتجاز الجسيمات بفعالية حتى عند سرعات تدفق هواء تصل إلى 20 مترًا في الثانية، وأبطأ انسداد المسام، مما ضاعف عمر المرشح مقارنة بالمنتجات التقليدية تقريبًا.

يمكن تطبيق هذه التقنية عبر عملية رش بسيطة، وهي متوافقة مع مواد الترشيح التجارية الحالية. يرى الفريق البحثي أن هذه التقنية يمكنها تحسين أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء (HVAC)، وأجهزة تنقية الهواء المنزلية، ومجمعات الغبار الصناعية، والغرف النظيفة، ومرشحات مقصورة السيارات، ومعدات الحماية الشخصية، وغيرها من أنظمة الترشيح. بالإضافة إلى ذلك، يمكن تطبيق مفهوم الالتصاق الديناميكي في مجالات تنقية المياه، والمعالجة البيئية، والتصنيع الخالي من الغبار، ومعالجة الجسيمات المتقدمة.