शोधकर्ताओं ने भविष्य में पुनः उपयोग के लिए प्लास्टिक और अन्य सामग्रियों के अणुओं को लेजर के उपयोग से छोटे-छोटे टुकड़ों में बदलने का तरीका विकसित किया है, इसकी घोषणा उन्होंने आज की।
इस विधि में इन सामग्रियों को संक्रमण धातु डाइचेल्कोजेनाइड्स नामक द्वि-आयामी सामग्रियों के ऊपर रखा जाता है, तथा फिर उन्हें प्रकाश से विकिरणित किया जाता है।
इस खोज से प्लास्टिक से निपटने के हमारे मौजूदा तरीके में सुधार की संभावना है, जिसे विघटित करना मुश्किल है। यह खोज नेचर कम्युनिकेशंस नामक पत्रिका में प्रकाशित हुई है।
"इन अनूठी प्रतिक्रियाओं का लाभ उठाकर, हम पर्यावरण प्रदूषकों को मूल्यवान पुनः उपयोग योग्य रसायनों में बदलने के लिए नए रास्ते तलाश सकते हैं, जिससे अधिक टिकाऊ और चक्रीय अर्थव्यवस्था के विकास को बढ़ावा मिलेगा," ऑस्टिन में टेक्सास विश्वविद्यालय के कॉकरेल स्कूल ऑफ इंजीनियरिंग में मैकेनिकल इंजीनियरिंग के वॉकर विभाग में प्रोफेसर और परियोजना के नेताओं में से एक, यूबिंग झेंग ने कहा। "इस खोज के पर्यावरणीय चुनौतियों का समाधान करने और हरित रसायन विज्ञान के क्षेत्र को आगे बढ़ाने के लिए महत्वपूर्ण निहितार्थ हैं।"
प्लास्टिक प्रदूषण एक वैश्विक पर्यावरणीय संकट बन गया है, जिसमें हर साल लैंडफिल और महासागरों में लाखों टन प्लास्टिक कचरा जमा हो जाता है। प्लास्टिक को नष्ट करने के पारंपरिक तरीके अक्सर ऊर्जा-गहन, पर्यावरण के लिए हानिकारक और अप्रभावी होते हैं। शोधकर्ता इस नई खोज का उपयोग प्रदूषण को कम करने के लिए कुशल प्लास्टिक रीसाइक्लिंग तकनीक विकसित करने के लिए करना चाहते हैं।
शोधकर्ताओं ने प्लास्टिक के रासायनिक बंधनों को तोड़ने और नए बंधन बनाने के लिए कम-शक्ति वाले प्रकाश का उपयोग किया, जिससे सामग्री प्रकाश-उत्सर्जक कार्बन डॉट्स में बदल गई। कार्बन-आधारित नैनोमटेरियल की बहुमुखी प्रतिभा के कारण इन कार्बन डॉट्स की बहुत मांग है और इन्हें अगली पीढ़ी के कंप्यूटर उपकरणों में मेमोरी डिवाइस के रूप में संभावित रूप से इस्तेमाल किया जा सकता है।
यूसी बर्कले के पोस्टडॉक्टरल छात्र जिंगांग ली, जिन्होंने यूटी ऑस्टिन में यह शोध शुरू किया था, ने कहा कि "ऐसे प्लास्टिक को, जो कभी नष्ट नहीं होते, ऐसे पदार्थों में बदलना रोमांचक है, जो कई अलग-अलग उद्योगों के लिए उपयोगी हैं।"
उन्होंने जिस विशिष्ट प्रतिक्रिया का उल्लेख किया है उसे "CH सक्रियण" कहा जाता है, जहाँ कार्बनिक अणुओं में कार्बन-हाइड्रोजन बंधन चुनिंदा रूप से टूट जाते हैं और नए रासायनिक बंधनों में बदल जाते हैं। इस अध्ययन में, 2D सामग्री ने प्रतिक्रिया को उत्प्रेरित किया, हाइड्रोजन अणुओं को गैस में बदल दिया, जिससे कार्बन अणुओं को एक दूसरे के साथ बंध कर कार्बन डॉट्स बनाने की अनुमति मिली जो जानकारी संग्रहीत करते हैं।
इस प्रकाश-चालित CH सक्रियण प्रक्रिया को अनुकूलित करने और औद्योगिक अनुप्रयोगों के लिए इसे बढ़ाने के लिए आगे अनुसंधान और विकास की आवश्यकता है। हालाँकि, यह शोध प्लास्टिक अपशिष्ट प्रबंधन के लिए स्थायी समाधानों की खोज में एक महत्वपूर्ण प्रगति का प्रतिनिधित्व करता है।
इस अध्ययन में प्रदर्शित प्रकाश-चालित CH सक्रियण प्रक्रिया को कई लंबी-श्रृंखला वाले कार्बनिक यौगिकों पर लागू किया जा सकता है, जिनमें पॉलीइथिलीन और सर्फेक्टेंट शामिल हैं, जिनका आमतौर पर नैनोमटेरियल प्रणालियों में उपयोग किया जाता है।
अन्य सह-लेखक ऑस्टिन स्थित टेक्सास विश्वविद्यालय, जापान स्थित तोहोकु विश्वविद्यालय, कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, बर्कले, लॉरेंस बर्कले राष्ट्रीय प्रयोगशाला, बायलर विश्वविद्यालय और पेंसिल्वेनिया राज्य विश्वविद्यालय से हैं।
इस कार्य को राष्ट्रीय स्वास्थ्य संस्थान, राष्ट्रीय विज्ञान फाउंडेशन, जापान सोसायटी फॉर द प्रमोशन ऑफ साइंस, हिरोसे फाउंडेशन और चीन के राष्ट्रीय प्राकृतिक विज्ञान फाउंडेशन से अनुदान प्राप्त हुआ।
