طلاء ذكي يحول "غطاء المصباح" إلى جهاز لتنقية الهواء

في اختراق جديد يمكن أن يعيد تعريف البيئات المعيشية الداخلية، كشف فريق من الباحثين النقاب عن ابتكار يستهدف مكافحة تلوث الهواء الداخلي.

ووفق دراسة تم الإعلان عنها خلال فعاليات اجتماع الجمعية الكيميائية الأمريكية، نجح العلماء في تطوير طلاء لأغطية المصابيح له قدرة فريدة على تحويل ملوثات الهواء الداخلي إلى مركبات غير ضارة.

ويرتبط تلوث الهواء الداخلي -والذي غالبًا ما يمثل تهديدًا خفيًّا لا يُستهان به- بآثار صحية ضارة مختلفة؛ إذ يمكن أن تتراكم المركبات العضوية المتطايرة (VOCs) والمواد المسببة للحساسية والملوثات الأخرى المنبعثة من الأدوات المنزلية الشائعة في الهواء، مما يمثل مخاطر على صحة الجهاز التنفسي والصحة العامة.

وتوضح الدراسة أن "طرق تنقية الهواء التقليدية شهدت درجاتٍ متفاوتةً من النجاح، ولكن الابتكار يتخذ نهجًا جديدًا بشكل جذري".

يقول "مينهيونغ لي" -الباحث في قسم الهندسة المدنية والبيئية بجامعة يونسي بكوريا الجنوبية، والمؤلف المشارك في الدراسة- في تصريحات لـ"نيتشر ميدل إيست": نظرًا إلى أننا نقضي أكثر من 90٪ من وقتنا في الداخل، فإن التحكم في ملوثات الهواء الداخلي أمرٌ بالغ الأهمية، وقد تمكنَّا من تصميم نظام لتنقية الهواء يقضي على تلك الملوثات باستخدام الحرارة المنبعثة من المصابيح الداخلية.

قام الباحثون بتغطية عاكس الضوء -أو غطاء المصباح- بمادة كيميائية مُحفزة تعمل على تنقية الهواء عبر تسخير قوة الضوء لتحويل ملوثات الهواء الداخلية إلى مواد غير ضارة.

يقول "لي": إن المحفز الحراري المستخدم في طلاء عاكس الضوء يبدأ في العمل عند تشغيل المصابيح التقليدية مثل مصابيح الهالوجين والمصابيح المتوهجة.

وتزود المصابيح التقليدية المحفز الحراري المطلي بطاقة حرارية كافية تتراوح من 100 درجة مئوية إلى 160 درجة مئوية.

تقوم آلية عمل الطلاء الذكي على استخدام الأكسدة التحفيزية الحرارية للمركبات العضوية المتطايرة باستخدام عاكس الضوء المطلي الذي يتم تحفيزه حراريًّا؛ إذ تحدث سلسلة من التفاعلات الكيميائية عندما تتلامس الملوثات مع سطح الغطاء، ومن خلال هذه التفاعلات تتحول الملوثات الضارة إلى مركبات غير ضارة بالإنسان والبيئة.

النجاح الأولي لأغطية المصابيح المطلية بالمحفز ألهم الباحثين لمواصلة جهودهم؛ إذ يعمل الفريق بجد لتوسيع توافق التكنولوجيا لتشمل مصابيح الإضاءة الموفرة "ليد"، مما يضمن إمكانية دمج الابتكار بسلاسة في إعدادات الإضاءة المختلفة الشائعة في المنازل والمكاتب الحديثة.

يقول "لي": إن إحدى المزايا الفريدة لهذه التقنية هي طبيعتها غير المزعجة، فعلى العكس من أجهزة تنقية الهواء التقليدية التي يمكن أن تكون ضخمة وتعطل جماليات المكان، تمتزج أغطية المصابيح المطلية بسهولة في البيئة المحيطة، ويمكن أن يؤدي ذلك إلى زيادة اعتماد ممارسات تنقية الهواء وتشجيع الأفراد على اتخاذ خطوات استباقية نحو تحسين جودة الهواء الداخلي.

وتشمل المركبات الضارة التي يستطيع ذلك الطلاء معالجتها كُلًّا من الأسيتالديهيد والفورمالديهايد، الموجودتين في المنازل والمكاتب والمنشآت بسبب الدهانات والمنظفات ومعطرات الهواء والبلاستيك والأثاث والطبخ وبعض المصادر الأخرى.

بدأت تلك الدراسة منذ ما يقرب من خمس سنوات، حين أجرى مختبر "لي" بحثًا حول إزالة ملوثات الهواء الداخلية الغازية -وبشكل أساسي المركبات العضوية المتطايرة والمواد ذات الرائحة الكبريتية- من خلال التفاعل التحفيزي.

يضيف "لي": استغرق تصميم نظام عاكس الضوء وفحص المحفز الحراري الأمثل من خلال الاختبارات المعملية حوالي عامين، ودمج هذا النظام في المنزل بسيط للغاية ومريح، وتتمثل ميزة هذه الطريقة في عدم الحاجة إلى معدات إضافية للمحفز؛ إذ يمكن استخدام أغطية المصابيح شائعة الاستخدام بحيث لا يتطلب الأمر سوى طلاء أباجورة الإضاءة الموجودة في منزلك بالمادة الكيميائية المحفزة.

اشترك للحصول على النشرة الإلكترونية المحدّثة كل أسبوعين لكي تبقى على اطلاع بكافة المستجدات على الموقع.