طی دهه‌های اخیر، استفاده از فناوری نانو به شدت افزایش یافته است. این روند صعودی، به حدی است که امروزه دانشمندان از نانومواد برای مقابله با چالش‌های مختلف زیست‌محیطی اعم از آلودگی هوا، آثار سوء کودهای شیمیایی و .. استفاده می‌کنند. اما یک چالش بسیار بزرگ که بایستی به آن توجه داشت، عدم وجود داده‌های طولانی‌مدت در خصوص استفاده از این فناوری‌های پیشرفته و نوظهور است که می‌تواند عواقب ناخواسته ناشی از آن را از نظرها مخفی نگه دارد. بنیاد ملی علوم آمریکا، در تلاش است تا به ایجاد فناوری‌های پایدار و ایمن کمک نموده و از عدم وجود عواقب ناخواسته نانومواد جدید برای محیط‌زیست اطمینان حاصل نمایند.

هوارد فیربرادر (Howard Fairbrother) و ریگوبرتو هرناندز (Rigoberto Hernandez) که از اساتید گروه شیمی مدرسه علوم کریگر (Krieger School of Arts and Sciences) دانشگاه جان هاپکینز هستند، به عنوان بخشی از این پروژه بزرگ، تحقیق در مورد روش‌هایی را دنبال می‌کنند که پیش‌بینی این پیامدها را تا حدودی ممکن ساخته و امکان معرفی مواد و ساختارهای جدید برای بهینه ساختن اثرات را فراهم می‌نماید. نتیجه این تحقیق ارزشمند، تسریع تجاری‌سازی فناوری‌های نانویی و البته بهینه‌سازی اثرات مثبت آن‌ها خواهد بود. هرناندز در این باره می‌گوید: «ما می‌خواهیم قوانین طراحی را طوری تدوین کنیم که اگر طرحی نوآورانه برای مشکلات دیروز توسعه می‌یابد، چالش‌های جدیدی برای فردا به دنبال نداشته باشد».

در پنج سال گذشته، تلاش‌های آن‌ها، تحت حمایت مالی بنیاد ملی علوم آمریکا (NSF) قرار داشته و این بنیاد، به‌طور جدی ایده طرح‌های نانویی پایدار را دنبال نموده و حمایت خود را برای یک دوره پنج ساله دیگر ادامه می‌دهد. در همین راستا، یکی از مدیران این نهاد اظهار داشته: «مراکز نوآوری ما در حوزه شیمی و از جمله مرکز نانوفناوری پایدار، با درگیر کردن تیم‌های بین رشته‌ای و همکاری با مؤسسات مختلف، در تلاش است تا چالش‌های موجود را رفع نماید». مجموعه سرمایه‌گذاری‌های جدید «NSF» برای این موضوع، 20 میلیون بوده که بین 12 مرکز که مجموعاً مرکز نانوفناوری پایدار را تشکیل می‌دهند، تقسیم می‌گردد. آن‌ها با همکاری یکدیگر و استفاده از دانش و مهارت جمعی، به دنبال دستیابی به یافته‌های بنیادین بوده که رفتار و تعامل نانوذرات با میکروارگانیسم‌ها و سایر مؤلفه‌های طبیعی، بهبود فناوری‌های نانویی و ایمن‌سازی آن‌ها را هدف قرار می‌دهد. در این میان، یک میلیون دلار از این پول، به فیربرادر و هرناندز واگذار می‌گردد.

آزمایشگاه تخصصی هرناندز و فیربرادر، بر روی چند نانوماده کربنی متمرکز بوده که کاربردهای بسیار وسیع، از کیسه‌های پلاستیکی گرفته تا جایگزینی اجزای سمی و پلاستیکی مورد استفاده در تلویزیون‌ها را در بر دارد. هدف دیگر این تیم تحقیقاتی، کاهش آب‌های روان ناشی از کشاورزی است که می‌تواند در بردارنده مقادیر زیادی از مواد مغذی و حتی کودهای شیمیایی باشد. این آب‌ها، باعث رشد جلبک در رودخانه‌ها و دریاچه‌ها شده و اکسیژن موجود را کاهش می‌دهند. نوآوری تیم تحقیق، تعبیه نوعی نانوذرات حاوی فسفر در پلیمرهای تخریب‌پذیر است که با قرار گرفتن در خاک، به مرور مواد معدنی را آزاد نموده و رشد گیاهانی مانند گوجه فرنگی را همانند زمانی که از کودهای معمولی استفاده می‌شود، سرعت بخشیده و برخلاف آن‌ها، میزان این روان‌آب‌ها را 80 تا 90 درصد کاهش می‌دهد.

مرجع: «HUB»