ব্যাকটেরিয়া, ভাইরাস বা বিষাক্ত পদার্থ পরিবেষ্টিত তাপমাত্রার পরিবেশে ব্যাপকভাবে ছড়িয়ে পড়ে, যা PM0.3-এর মতো অতি সূক্ষ্ম কণা দ্বারা বাহিত হয়, যা জনস্বাস্থ্যের জন্য হুমকিস্বরূপ। উপরন্তু, শিল্প উচ্চ-তাপমাত্রার বর্জ্য গ্যাসগুলি পরিবেশকে মারাত্মকভাবে দূষিত করে। মানুষের স্বাস্থ্য এবং পরিবেশগত অপ্টিমাইজেশানের জন্য ব্যাকটেরিয়া এবং উচ্চ-তাপমাত্রার উত্স সমন্বিত উভয় পরিবেষ্টিত উত্সের জন্য প্রযোজ্য পরিস্রাবণ ঝিল্লি বিকাশের জরুরি প্রয়োজন। বর্তমানে, বেশিরভাগ পরিস্রাবণ ঝিল্লি প্রযুক্তিগত বাধার সম্মুখীন হয়, যেমন দুর্বল পরিস্রাবণ স্থায়িত্ব এবং ধীর শিল্পায়নের অগ্রগতি। এই সমস্যাগুলি সমাধানের জন্য, উহান টেক্সটাইল ইউনিভার্সিটির শিক্ষাবিদ জু ওয়েলিনের নেতৃত্বে দলটি সেন্ট্রিফিউগাল স্পিনিং প্রযুক্তি ব্যবহার করেছে। বাহ্যিক বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের প্রয়োজন ছাড়াই, পলিমাইড স্পিনিং প্রক্রিয়ার সময় স্বতঃস্ফূর্তভাবে একটি পোলারাইজড আণবিক কাঠামো অর্জন করে, গঠিত ফাইবার ম্যাটের পৃষ্ঠে শক্তিশালী স্ব-টেকসই ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক শক্তি তৈরি করে। সিলভার ন্যানো পার্টিকেলের ইন-সিটু বৃদ্ধির মাধ্যমে, অ্যান্টিব্যাকটেরিয়াল বৈশিষ্ট্যগুলি সমৃদ্ধ হয়, অ্যান্টিব্যাকটেরিয়াল এবং দীর্ঘমেয়াদী পরিস্রাবণ অর্জন করে। এই কৌশলটি পরিস্রাবণ ঝিল্লির বাল্ক প্রস্তুতিও উপলব্ধি করে। তাদের কাজ,"স্ব-টেকসই ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক এবং অ্যান্টিব্যাকটেরিয়াল পলিমাইড/সিলভার ফাইবার ম্যাটের উপর ভিত্তি করে তাপ-প্রতিরোধী এয়ার ফিল্টার,"অ্যাডভান্সড ফাংশনাল ম্যাটেরিয়ালসে প্রকাশিত হয়েছিল। কাগজটির সহ-প্রথম লেখকরা হলেন উহান টেক্সটাইল ইউনিভার্সিটির ডক্টর এলভি পেই এবং জু ঝেং, 2023 সালের ক্লাসের মাস্টার্সের ছাত্র, একাডেমিশিয়ান জু ওয়েলিন এবং প্রফেসর লিউ জিন সংশ্লিষ্ট লেখক হিসেবে।

পলিমাইড ফাইবার ম্যাটের উপরিভাগে শক্তিশালী স্ব-টেকসই ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক শক্তির প্রজন্ম প্রধানত সেন্ট্রিফিউগাল স্পিনিং প্রক্রিয়ার সময় ম্যাক্রোস্কোপিক ঘর্ষণ এবং মাইক্রোস্কোপিক ডাইপোল মেরুকরণের জন্য দায়ী। তন্তু এবং বায়ুর মধ্যে ঘর্ষণ, সেইসাথে তন্তুগুলির মধ্যে, একটি শক্তিশালী ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক ক্ষেত্র তৈরি করে, যা পলিমাইড অণুর মেরুকরণকে ট্রিগার করে, যার ফলে ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক ক্ষেত্রকে আরও শক্তিশালী করে। পলিমাইডের উচ্চ নিরোধক এবং চমৎকার ডাইলেক্ট্রিক বৈশিষ্ট্যের কারণে, এর ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক ক্ষতি ন্যূনতম, যা পৃষ্ঠের ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক শক্তির অপচয়কে ধীর করে দেয়। ঢালাইয়ের মাধ্যমে প্রাপ্ত পলিমাইড ফিল্মের সাথে তুলনা করে, শক্তিশালী ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক বাহিনী শুধুমাত্র সেন্ট্রিফিউগাল স্পুন ফাইবার ম্যাটের পৃষ্ঠে উপস্থিত থাকে। আরও আণবিক সিমুলেশনগুলি সেন্ট্রিফিউগাল স্পিনিং এবং ঢালাই পদ্ধতি দ্বারা প্রাপ্ত পলিমাইড অণুর মেরুকরণের বিভিন্ন ডিগ্রি নিশ্চিত করেছে। সেন্ট্রিফিউগাল স্পুন ফাইবার ম্যাট এবং কাস্ট ফিল্মগুলির হাইড্রোজেন বন্ড শক্তি যথাক্রমে 28.54 kJ/mol এবং 19.50 kJ/mol ছিল, তাদের তাপীয় স্থিতিশীলতার সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ। অধিকন্তু, সেন্ট্রিফিউগাল স্পুন ফাইবার ম্যাটের পরম পোলারিটি প্যারামিটার কাস্ট ফিল্মের তুলনায় বেশি ছিল, এটি আরও নিশ্চিত করে যে সেন্ট্রিফিউগাল স্পিনিং প্রক্রিয়া পলিমাইড অণুগুলির মেরুকরণকে প্ররোচিত করে, আণবিক মেরুতা বাড়ায়।

পলিমাইড এবং এর সিলভার ন্যানো পার্টিকেল কম্পোজিট ফাইবার ম্যাটগুলির অঙ্গসংস্থানবিদ্যা এবং ভৌত রাসায়নিক বৈশিষ্ট্যগুলির বিশ্লেষণ দেখায় যে ইন-সিটু বৃদ্ধি পদ্ধতি সফলভাবে পলিমাইড ফাইবার ম্যাটের সাথে রূপালী ন্যানো পার্টিকেলগুলিকে সংযুক্ত করে। 30-350 ডিগ্রি সেলসিয়াসের তাপ পচন তাপমাত্রার মধ্যে, পলিমাইড/সিলভার ন্যানো পার্টিকেল ফাইবার ম্যাট (পি.আই/Ag) এর ওজন হ্রাস 5% এর বেশি নয়; তাপ প্রতিরোধের পরীক্ষাগুলি দেখায় যে পি.আই/Ag ফাইবারগুলি 280 ডিগ্রি সেলসিয়াসে দীর্ঘমেয়াদী তাপ চিকিত্সার পরেও তাদের অবিচ্ছিন্ন ফর্ম বজায় রাখে, ফাইবারের ব্যাসের কোনও উল্লেখযোগ্য পরিবর্তন ছাড়াই। পি.আই/Ag-এর চমৎকার তাপীয় স্থিতিশীলতা এই উপাদানের উপর ভিত্তি করে এয়ার ফিল্টারকে 200-300 °C এর পরিবেশগত তাপমাত্রায় দীর্ঘ সময়ের জন্য ব্যবহার করার অনুমতি দেয়।

পি.আই/Ag-এর পরিস্রাবণ কার্যক্ষমতা পরীক্ষা দেখায় যে 260 µm পুরু ফাইবার ম্যাটের PM0.3-এর পরিস্রাবণ দক্ষতা হল 99.1%, এবং একটি 180 µm পুরু ফাইবার ম্যাটের জন্য, এটি 98.1%, চাপ কমে 73.67 পা-এ , এবং গড় সারফেস ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক ভোল্টেজ -713 V। বিপরীতে, বাণিজ্যিক পলিমাইড ফাইবার ম্যাটগুলিতে শুধুমাত্র -10 V এর পৃষ্ঠের ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক ভোল্টেজ থাকে, যার PM0.3 পরিস্রাবণ দক্ষতা 58.5%। অতি-উচ্চ পৃষ্ঠের ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক ভোল্টেজ এবং সেন্ট্রিফিউগাল স্পিনিং সিনারজিস্টিকভাবে পি.আই/Ag-এর বায়ু পরিস্রাবণ দক্ষতা বৃদ্ধি করে নির্মিত 3D নেটওয়ার্ক কাঠামো। 330 দিন পরে, পি.আই/Ag-এর পৃষ্ঠের ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক ভোল্টেজ এখনও -700 V-এর উপরে থাকে এবং 280 °C-তে উচ্চ-তাপমাত্রা চিকিত্সার 1 ঘন্টা পরে, PM0.3 এর জন্য এর পরিস্রাবণ দক্ষতা 91.3% এর উপরে থাকে। অতএব, পি.আই/Ag উচ্চ-তাপমাত্রার পরিবেশে দীর্ঘমেয়াদী পরিস্রাবণ অর্জন করার সময় নিম্নচাপ হ্রাস নিশ্চিত করতে পারে। অ্যান্টিব্যাকটেরিয়াল পরীক্ষাগুলি দেখায় যে পি.আই/Ag Escherichia কোলি এবং স্ট্যাফিলোকক্কাস অরিয়াস এর বিরুদ্ধে উল্লেখযোগ্য অ্যান্টিব্যাকটেরিয়াল কার্যকলাপ প্রদর্শন করে। অতএব, এই গবেষণায় প্রস্তুতকৃত পি.আই/Ag ঘরের তাপমাত্রার ব্যাকটেরিয়া উৎসের বায়ু পরিস্রাবণের পাশাপাশি শিল্প উচ্চ-তাপমাত্রার উৎস ফ্লু গ্যাস পরিস্রাবণের জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে।

সংক্ষিপ্তসার: লেখকরা সেন্ট্রিফিউগাল স্পিনিং প্রযুক্তি ব্যবহার করে শক্তিশালী স্ব-টেকসই ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক ফোর্স সহ জীবাণুরোধী, উচ্চ-তাপমাত্রা প্রতিরোধী পলিমাইড ফাইবার ম্যাট প্রস্তুত করেছেন, যা স্ব-টেকসই ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক শক্তির প্রভাবের কারণে উচ্চ PM0.3 পরিস্রাবণ দক্ষতা নিশ্চিত করে। একটি নিম্ন চাপ ড্রপ। এই কাজটি বৃহৎ আকারের, বহুমুখী, দক্ষ বায়ু পরিস্রাবণ ফাইবার উপকরণগুলির ক্রমাগত প্রস্তুতির জন্য একটি নতুন পদ্ধতি প্রদান করে।