آیروژل (Aerogel) یکی از شگفتانگیزترین مواد مهندسی قرن جدید است که به دلیل ساختار منحصربهفرد خود، به «دود جامد» نیز شهرت دارد. شرکت های دانش بنیان ایرانی نیز توانسته اند با ورود به این فناوری قدم های بزرگی بردارند.
به گزارش همشهری آنلاین: یکی از جدیدترین دستاوردهای بومی در این زمینه، طراحی و تولید آیروژل هوشمند با قابلیت تغییر رنگ برای شناسایی فساد مواد غذایی است.
آیروژل چیست؟
آیروژل در واقع نوعی ژل است که بخش مایع آن با گاز جایگزین شده، بدون آنکه ساختار سهبعدیاش فروبریزد. نتیجه این فرایند، مادهای جامد با چگالی بسیار پایین است؛ بهطوری که بیش از ۹۵ درصد حجم آن را هوا تشکیل میدهد. سبکی فوقالعاده، تخلخل بالا و رسانایی حرارتی بسیار کم باعث شده آیروژل بهعنوان یکی از بهترین عایقهای حرارتی جهان شناخته شود. گونههای مختلفی از این ماده وجود دارد که رایجترین آنها آیروژل سیلیکا است. این فناوری حتی در مأموریتهای فضایی سازمان ناسا نیز برای جمعآوری ذرات کیهانی به کار گرفته شده است.
جایگاه ایران در فناوری آیروژل
در سالهای اخیر، ایران نیز به جمع کشورهای فعال در حوزه تولید و توسعه آیروژل پیوسته است. پژوهشگاهها و شرکتهای دانشبنیان داخلی توانستهاند دانش فنی تولید نانوآیروژلهای سیلیکایی را بومیسازی کنند. این مواد عمدتاً در صنایع نفت و گاز، پتروشیمی و ساختمان بهعنوان عایقهای پیشرفته حرارتی و برودتی استفاده میشوند. برخی گزارشهای صنعتی نشان میدهد ایران در میان تعداد محدودی از کشورهای دارای فناوری تولید صنعتی آیروژل قرار گرفته است. تولید داخلی این محصول علاوه بر کاهش وابستگی به واردات، امکان صادرات به کشورهای منطقه را نیز فراهم کرده است. با این حال، کاربردهای پیشرفتهتر مانند استفاده در صنایع زیستی و غذایی هنوز در مرحله تحقیقاتی و دانشگاهی قرار دارد و نیازمند سرمایهگذاری و توسعه بیشتر است.
آیروژل و بستهبندی هوشمند مواد غذایی
یکی از کاربردهای نوظهور آیروژل، استفاده در «بستهبندی هوشمند» مواد غذایی است. ساختار متخلخل این ماده باعث میشود سطح تماس بسیار بالایی با محیط داشته باشد و بتواند گازهای حاصل از فساد مواد غذایی را بهسرعت جذب یا شناسایی کند. گروهی از پژوهشگران دانشگاه ارومیه، در دانشکده دامپزشکی این دانشگاه، موفق به طراحی و تولید ایروژل هوشمندی با قابلیت تغییر رنگ برای شناسایی فساد مواد غذایی شدند.
در فرآیند فساد گوشت، ترکیباتی مانند آمونیاک و سایر مواد فرار نیتروژنی تولید میشود که موجب افزایش pH و تغییر بوی محصول می شود. پژوهشگران با ترکیب آیروژل و مواد حساس به pH یا رنگدانههای طبیعی، نشانگرهایی طراحی کردهاند که در صورت افزایش این گازها تغییر رنگ میدهند. به این ترتیب مصرفکننده میتواند بدون باز کردن بستهبندی، از وضعیت تازگی گوشت مطلع شود.
چگونه آیروژل فساد گوشت را تشخیص میدهد؟
در این فناوری، قطعهای کوچک از آیروژل حاوی ماده حساس به تغییرات شیمیایی، داخل بسته قرار میگیرد. به دلیل تخلخل بالا، گازهای ناشی از رشد میکروبی بهسرعت در ساختار آیروژل نفوذ میکنند. در صورت رسیدن غلظت این گازها به حد مشخص، رنگ نشانگر تغییر میکند؛ برای مثال از بنفش به زرد یا از آبی به سبز. این تغییر رنگ هشداری بصری درباره کاهش کیفیت محصول است.
مزیت این روش در سادگی، هزینه پایین و امکان استفاده گسترده در صنعت بستهبندی است. افزون بر این، میتوان آیروژل را با مواد ضدمیکروبی ترکیب کرد تا علاوه بر اعلام فساد، به افزایش ماندگاری گوشت نیز کمک کند.
بیشتر بخوانید:
- همه چیز درباره دستیاران نامرئی دولت
آیندهای هوشمند برای صنایع غذایی
کارشناسان معتقدند توسعه کاربردهای زیستی آیروژل میتواند تحول بزرگی در صنعت غذا ایجاد کند. در صورت حمایت از تحقیقات داخلی، ایران نیز قادر خواهد بود از این فناوری پیشرفته نهتنها در حوزه انرژی و صنعت، بلکه در ارتقای ایمنی مواد غذایی بهرهبرداری کند. آیروژل نمونهای روشن از پیوند علم مواد و سلامت عمومی است؛ مادهای سبک که میتواند نقشی سنگین در امنیت غذایی ایفا کند.
کد خبر 1016960
-
تولید انرژی در دل آسمان | چین از یک کشتی پرنده غولپیکر در ارتفاع ۲هزار متری برق تولید کرد
-
پرتکرارترین سوال ایرانیها از هوش مصنوعی چیست و با چه لحنی میپرسند؟
-
مدیر اینستاگرام در دادگاه: شبکههای اجتماعی «اعتیادآور» نیستند
-
همه چیز درباره دستیاران نامرئی دولت
-
تشخیص گوشت فاسد با این فناوری نانویی
-
اعترافی که از دهان ترامپ پرید و نقشه اش را لو داد
-
باید فرصت توافق با ایران را غنیمت بشمریم | ۴۰۰ کیلوگرم اورانیوم غنیشده ایران داخل تونلها قرار دارند
-
لبخند مضحک رضا پهلوی بعد از جواب «نه» سناتور آمریکایی | ویدئو
-
شجاع به دنبال راضی کردن جانشین اسکوچیچ؛ چهره پرسپولیسی در راه تبریز
-
ترامپ فقط یک عکس توئیت کرد؛ ببینید | پیام خاصی دارد؟
-
واکنش دفتر رئیسجمهور به کاندیدا نشدن پزشکیان در ۱۴۰۷
-
می آیند بیرون و جشن انقلابشان را می گیرند! + ویدئو | اینها خودفروخته، وقیح، فرومایه و چاپلوس هستند | توهین های مجری اینترنشنال به ایرانی ها
-
اعترافی که از دهان ترامپ پرید و نقشه اش را لو داد
-
لبخند مضحک رضا پهلوی بعد از جواب «نه» سناتور آمریکایی | ویدئو
-
تقویم ۱۴۰۵ و لحظه تحویل سال | سال ۱۴۰۵ چند روز تعطیل رسمی دارد؟
-
شجاع به دنبال راضی کردن جانشین اسکوچیچ؛ چهره پرسپولیسی در راه تبریز
-
خونریزی مغزی خانم بازیگر | آخرین وضعیت او در بیمارستان
-
قالیباف با پدرش به مراسم ختم رفت | تصاویر
-
قلعه نویی انتخاب کرد؛ بازیکنان استقلال و پرسپولیس برای جام جهانی آمریکا
-
فوری | اسکوچیچ شجاع خلیلزاده را کنار گذاشت
-
ترامپ فقط یک عکس توئیت کرد؛ ببینید | پیام خاصی دارد؟
-
پایان خونین دستدرازی به پسر نوجوان
-
ایران در مسیر عبور از مس به فیبر نوری | «فرصتها منتظر نمیمانند»
-
سبکترین ماده جامد دنیا در ایران ساخته می شود | رفع ناترازی انرژی با عایق آیروژل