जापान: माइक्रोप्लास्टिक कचरे से बने चमकदार क्वांटम डॉट्स, पराबैंगनी-रोधी खाद्य फिल्म में इस्तेमाल

जापान के साइतामा विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं ने पॉलियामाइड माइक्रोप्लास्टिक कचरे को चमकदार कार्बन क्वांटम डॉट्स (CQDs) में बदल दिया है। ये छोटे फ्लोरोसेंट कार्बन कण हैं, जो पैकेजिंग व अन्य क्षेत्रों में इस्तेमाल हो सकते हैं। यह जानकारी Phys.org पर प्रकाशित एक अध्ययन में दी गई है। डॉ. क्रिश्चियन एबेरे एन्योह और साइतामा विश्वविद्यालय के विज्ञान एवं इंजीनियरिंग स्नातकोत्तर विद्यालय की एमेरिटस प्रोफेसर वांग किंगयू इस टीम का नेतृत्व करते हैं। टीम ने एक बर्तन में गर्मी और पानी से सामग्री को कार्बन कणों में बदलने वाली एक-पॉट हाइड्रोथर्मल कार्बोनाइजेशन प्रक्रिया से इस प्लास्टिक कचरे से चार तरह के कार्बन क्वांटम डॉट्स तैयार किए।

इन कणों को पॉली(विनाइल अल्कोहल) (PVA) में मिलाया गया, जो एक जैवनिम्नीकरणीय, जैवसंगत और पारदर्शी पैकेजिंग सामग्री है और अपनी फिल्म बनाने की क्षमता के लिए जानी जाती है। CQDs मिलाने से साफ, लचीली फिल्में बनीं जो रोशनी छोड़ती हैं और पराबैंगनी (UV) विकिरण को रोकने में मदद करती हैं। इससे PVA सामग्री की मुख्य कमजोरी दूर होती है — कमजोर UV सुरक्षा, जो इसे फल, डेयरी उत्पाद, खाने योग्य तेल और दवाओं जैसे रोशनी-संवेदनशील उत्पादों के लिए सीमित बनाती थी।

पॉलियामाइड कपड़ों, मछली पकड़ने के जाल, पैकेजिंग और इंजीनियरिंग सामग्री में पाया जाता है, और यह माइक्रोप्लास्टिक प्रदूषण का बढ़ता स्रोत बनता जा रहा है। इसे लैंडफिलिंग, भस्मीकरण और यांत्रिक पुनर्चक्रण जैसी सामान्य निपटान विधियां संभाल नहीं पा रही हैं। पानी, मिट्टी, हवा और यहां तक कि मानव शरीर में फैलने के बाद माइक्रोप्लास्टिक हटाने पर ही ध्यान केंद्रित करने के बजाय, शोधकर्ताओं ने जांचा कि क्या यह सामग्री एक उपयोगी फीडस्टॉक बन सकती है। कार्बन क्वांटम डॉट्स सेंसिंग, बायोइमेजिंग, ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक्स और पर्यावरण प्रौद्योगिकियों में मूल्यवान माने जाते हैं क्योंकि वे फोटोस्टेबल हैं और उनके ऑप्टिकल गुणों को समायोजित किया जा सकता है।

शोधकर्ताओं ने कहा कि असली उपलब्धि सिर्फ कचरे से कार्बन क्वांटम डॉट्स बनाना नहीं, बल्कि उन्हें किसी खास काम के लिए तैयार करना है। शुद्ध, ऑक्सीडाइज़्ड, बोरॉन-डोप्ड और नाइट्रोजन-डोप्ड — इन चार तरह के डॉट्स उन्होंने बनाए। इससे उन्होंने दिखाया कि उत्सर्जन (emission), बैंडगैप (bandgap), फोटोस्टेबिलिटी और UV-रोधी प्रदर्शन को इस्तेमाल के मुताबिक समायोजित किया जा सकता है। एन्योह ने कहा, "हमारा अध्ययन दिखाता है कि किस तरह दोष-अभियांत्रित कार्बन नैनोमटीरियल पर्यावरण सुधार और सामग्री नवाचार के बीच सेतु बना सकते हैं।"

एन्योह ने आगे कहा कि पॉलियामाइड से बने इन CQDs के गुणों को समायोजित करने की क्षमता का मतलब है कि कचरे से बने नैनोमटीरियल को सिर्फ सामान्य फिलर के तौर पर इस्तेमाल करने के बजाय खास कामों के लिए डिज़ाइन किया जा सकता है।