موارد استفاده نانونقره در جهان و ایران

به گزارش «سرویس آموزشی» «ماکی دام - پایگاه خبری صنعت دام، طیور و آبزیان»؛ شرکت توسعه بازار سام به سفارش موسسه خدمات فناوری تا بازار ایرانیان، مطالعه جامعی در زمینه بازار نانونقره در ایران انجام داده است که بخش عمومی آن به طور خلاصه در این مقاله ارائه می‌گردد. 

نانوذرات نقره، یکی از پرکاربردترین ذرات در حوزه فناوری نانو بعد از نانولوله‌های کربن می‌باشد، که هرچه می‌گذرد بر کاربرد آن افزوده می‌شود.

نانوذرات نقره به‌علت داشتن خواص فیزیکی و شیمایی ویژه‌ای، در عرصه‌های مختلف پزشکی، صنعت، کشاورزی، دامپروری و بسته‌بندی، لوازم خانگی، آرایشی، بهداشتی و نظامی کاربردهای بسیاری پیدا کرده‌اند.

این فناوری با کنترل فعالیت عوامل بیماری‌زا در خدمت انسان‌ها قرار گرفته است. به همین دلیل، به لحاظ بازدهی بالا، عملی بودن، و افزایش ظرفیت‌ها و صرفه اقتصادی و سازگاری با محیط زیست و ماندگاری بسیار زیاد، در مقایسه با روش‌های دیگر بهبود فرآوری و تولید، برتری دارد.

با اینکه استفاده از فناوری نانو برای تولید نانوذرات نقره در سال‌های اخیر مورد توجه بسیاری قرار گرفته و رونق پیدا کرده است، اما داستان خاصیت ضدمیکروبی نقره داستان تازه‌ای نیست بلکه این خاصیت از دیرباز شناخته شده و به‌کار رفته است؛ بدون اینکه دلیل تاثیرش دقیقاً شناخته شود.

بطور مثال در بسیاری از جنگ‌ها برای کنترل عفونت زخم سربازان از سکه‌های نقره استفاده می‌شده است و برای ترمیم زخم‌ها ، روی آن سکه‌ای از جنس نقره قرار داده و محل زخم را می‌بستند و یا برای نگهداری مواد غذایی از ظروف نقره‌ای استفاده می‌کرده اند.

علاوه بر این‌ها دلیل شیوع نیافتن بیماری‌های مسری در مناطق اعیان‌نشین را به ظروف نقره نسبت می‌دهند. طبیب بزرگ ایرانی بوعلی سینا برای برخی از بیماران خود، قند آبی که در آن انگشتر نقره قرار داده و هم زده باشند را تجویز می‌کرده است.

یکی از علل کاربرد وسیع این ذرات، داشتن خاصیت ضدمیکروبی آنها می‌باشد. نانوذرات نقره برای عوامل بیماری‌زا نوعی سم محسوب می‌شوند و برای بدن انسان، غذاها و بافت‌ها بی‌ضرر هستند. این خاصیت ذرات نانو در مقایسه با ذرات غیرنانوی نقره به‌خاطر اثر افزایش سطح در نتیجه افزایش واکنش‌پذیری ماده و پیروی ماده از فیزیک و شیمی کوانتم در حالت نانو می‌باشد.

نقره در ابعاد بزرگ‌تر، فلزی با خاصیت واکنش‌دهی اندک است، اما زمانی‌که به ابعاد کوچک در حد نانومتر تبدیل گردد، خاصیت میکروب‌کشی آن بیش از 99درصد افزایش خواهد یافت، تاحدی که می‌توان از آن برای بهبود جراحات و عفونت‌ها نیز استفاده نمود. نقره در ابعاد نانو بر متابولیسم، تنفس و تولیدمثل میکروارگانیسم‌ها موثر است. این ماده تاکنون بیش از 650 نوع باکتری شناخته شده را ازبین برده است.

دانشمندان سازو کارهای مختلفی را جهت تبیین اثرگذاری نقره بر میکروب‌ها یافته‌اند. به‌دلیل همین تعدد سازوکارهاست که میکروب‌ها قادر نیستند نسبت به نقره سازگار شوند و یا مقاومت پیدا کنند. از سازوکارهای پرشماری که برای عملکرد نانوذرات نقره شناسایی شده‌اند، دو سازوکار بارزتر عبارتند از:

1- سازوکار کاتالیستی: این سازوکار بیشتر در مورد کامپوزیت‌های نانو نقره‌ای صدق می‌کند که روی پایه‌های نیمه‌هادی مثل TiO2 (دی‌اکسید تیتانیوم) یا SiO2 (دی‌اکسید سیلیسیوم) قرار گرفته می‌شود. در این حالت ذره همچون یک پیل‌الکتروشیمیایی عمل کرده و با اکسید کردن اتم اکسیژن، یون اکسیژن و با هیدرولیزکردن آب، یون-OH  را تولید می‌کند که هردو از بنیان‌های فعال و از قوی‌ترین عوامل ضدمیکربی نیز می‌باشند.

۲- سازوکار یونی: دگرگون ساختن میکرو ارگانیسم باکمک تبدیل پیوندهای -SH به –SAg . دراین سازوکار ذرات نانونقره فلزی با گذشت زمان یون‌های نقره از خود ساطع می‌کنند. این یون‌ها طی واکنش جانشینی، باندهای-SH  را در جداره میکروارگانیسم به باندهای -SAg   تبدیل می‌کنند، که نتیجه‌ی این واکنش‌ها ازبین رفتن میکروارگانیسم می‌باشد.

بیشتر بدانیم:
اثر گذاری نانوسیلور بر روی زخم و محرک سیستم ایمنی
ضدعفونی غیرشیمیایی نانوبیوساید
نانو بیوساید NF در پرورش طیور

خواص نانو نقره

نانونقره ویژگی‌های شیمیایی و زیستی بسیاری دارد که برای محصولات مصرفی، فناوری مواد غذایی، منسوجات و صنایع پزشکی جذاب و مفید است. علاوه بر این نانونقره ویژگی‌های نوری و فیزیکی منحصربه‌فردی داشته که در توده‌ی نقره وجود ندارند و ظرفیت عمده‌ای برای کاربردهای پزشکی دارد.

برخی از خصوصیات مهم نانونقره عبارتند از:

- خاصیت ضدمیکروب

- خاصیت ضدقارچ

- خاصیت ضدویروس

- خاصیت ضد التهاب

- خاصیت ضد لایه گلیکوپروتئین- خاصیت ضدزیست لایه

- خاصیت رزونانس پلاسمون سطحی - گرمایش پلاسمونیک

استانداردهای موجود

هنوز در دنیا استاندارد مشخصی در مورد نانوذرات نقره ارائه نشده است. با این‌حال صرف نظر از نانویی بودن محلول‌های ضدباکتری، استاندارد ملی برای فعالیت باکتری‌کشی محصولات موجود در بازار وجود دارد. این استاندارد با عنوان «استاندارد ضدعفونی‌کننده‌ها و گندزداهای شیمیایی- ارزیابی فعالیت باکتری‌کشی- روش آزمون» به شماره 2842 در سال 1383 تدوین گردیده است.

کاربردها و مصارف نانو نقره

نانونقره با دارا بودن خواص ضدمیکروب کاربردهای بسیاری در صنایع مراقبت‌های بهداشتی، پلاستیک‌ها، بسته‌بندی غذایی پیدا کرده است. همچنین از خاصیت رسانایی آن در الکترونیک، رساناها، صفحات نمایش لمسی و غیره استفاده می‌گردد.

در حال حاضر 80 درصد از نانونقره به‌عنوان عاملی ضدمیکروب استفاده می‌شود. فعالان حوزه‌های تولید دارو، بسته‌بندی غذایی، منسوجات، شوینده‌ها، سلول‌های خورشیدی، لوازم برقی، حسگرها و غیره قادرند با استفاده از نانوذرات نقره، فرصت‌های کسب و کار جدیدی را بدست آورند.

بیشتر بدانیم:

مصرف نانونقره در ایران

کاربردهای جهانی نانو نقره

افزودنی: منظور از افزودنی، در کاربردهایی مانند ضدعفونی‌کننده‌ها و شوینده‌ها می‌باشد که نانونقره به شکل پودر یا کلوئید به مواد اولیه اضافه می‌گردد.

پوشش: در بعضی کاربردها نانونقره به‌صورت پوشش سطحی جهت ضدمیکروب نمودن محصول استفاده می‌شود همچون پوشش لوازم پرکاربرد و یا پوشش ابزار و تجهیزات پزشکی.

مستربچ: نوع دیگر استفاده از نانونقره در محصولات به‌صورت مستربچ است که برای تولید محصولات پلیمری و پلاستیکی ضدمیکروب مصرف می‌شود.