Diogelwch nanoddeunyddiau i bawb - ymchwilwyr yn rhannu eu protocol ar gyfer ymdrin â nanodiwbiau carbon

Gan gydweithredu â labordy ym Mhrifysgol Rice, mae'r Sefydliad Ymchwil Diogelwch Ynni (ESRI) ym Mhrifysgol Abertawe yn datblygu ac yn rhannu dull rhad a diogel o symud swmp o nanodiwbiau carbon a nanoddeunyddiau eraill.

Ar ôl ychydig o ymarfer, does dim angen llawer mwy na 10 munud, pâr o fagiau a bwced mawr i gadw nanoddeunyddiau yn eu lle.

ESRI, ERDF & RICE logos

Mae Cyfarwyddwr y Sefydliad Ymchwil Diogelwch Ynni (ESRI) ym Mhrifysgol Abertawe, yr Athro Andrew R Barron, yn gweithio gyda symiau sylweddol o nanodiwbiau ar amrywiaeth o brosiectau. Flynyddoedd yn ôl, dechreuodd aelodau ei dîm ymchwil ym Mhrifysgol Rice yn Houston, Tecsas, boeni y gallai nanodiwbiau ddianc i'r awyr.  Felly, aethant ati i ddatblygu dull rhad a glân o'u hatal rhag dianc wrth iddynt gael eu symud o gynhwysyddion mawr i mewn i jariau i’w defnyddio mewn arbrofion.

Yn ddiweddarach, bu'r Athro Barron ei hun yn poeni mai ychydig iawn o labordai ledled y byd, ar wahân i labordai ESRI sydd wedi ennill gradd BREEM Rhagorol, a oedd yn defnyddio arfer gorau wrth ymdrin â nanoddeunyddiau. Felly penderfynodd rannu'r hyn roedd ei dîm wedi'i ddysgu.

Meddai'r Athro Barron: "Cyhoeddwyd sawl astudiaeth a ddywedodd ei bod hi'n angenrheidiol defnyddio protocolau diogelwch wrth ymdrin â nanodiwbiau. Yna, gwelais i astudiaeth a ddywedodd fod llawer o labordai yn hepgor unrhyw fath o gwfl neu system gyfyngu.  Roedd y sefyllfa'n wael yn yr Unol Daleithiau ac roedd yn waeth yn Asia, er bod nifer o labordai'n ehangu i ddefnyddio'r deunyddiau hyn ar raddfa cilogram heb roi'r rhagofalon priodol ar waith."

Mae'r dull rhad a ddefnyddir gan y labordy yn cael ei ddisgrifio mewn papur mynediad agored yn un o  gyfnodolion Springer Nature, SN Applied Sciences.

Pan geir swmp ohonynt gyda’i gilydd, mae nanodiwbiau yn 'flewog' a gallant wasgaru'n hawdd os cânt eu symud. Fel arfer, mae labordai ymchwil Barron yn storio'r tiwbiau mewn bwcedi plastig pum galwyn, ac mae codi'r caead yn ddigon i'w gwasgaru oherwydd eu dwysedd isel.

Mae Varun Shenoy Gangoli, gwyddonydd ymchwil yn labordy Baron yn Adran Gemeg Prifysgol Rice, a Pavan Raja, gwyddonydd gyda'r ganolfan Triniaeth Dŵr â Chymorth Nanodechnoleg yn Rice, wedi datblygu eu dull eu hunain, sy'n diogelu'r gweithiwr ac yn ynysu tiwbiau rhydd pan fyddant am fynd â symiau llai o'r deunydd i'w defnyddio mewn arbrofion.

Mae manylion llawn ar gael yn y papur, ond mae'r rhagofalon yn cynnwys sicrhau bod y gweithwyr yn gwisgo'r dillad a'r cyfarpar cywir, gan gynnwys cotiau labordy, gogls llawn a mygydau wyneb, ynghyd â dau bâr o fenig sydd wedi'u hatodi i lewys y cotiau labordy â thâp gludiog cryf. Maent wedi dyfeisio bag maneg drwy dapio bag plastig i rimyn bin sbwriel 25 galwyn. Caiff y cynhwysydd storio heb ei agor ei osod y tu mewn i'r bin a'i orchuddio â bag sbwriel tryloyw arall â thyllau bach wedi'u torri ynddo i roi mynediad.

Ar ôl trosglwyddo'r nanodiwbiau, defnyddir clytiau gwlyb ag aseton arnynt i lanhau'r menig. Yna mae rhagor o aseton yn cael ei chwistrellu y tu mewn i'r gasgen, fel y byddai nanodiwbiau rhydd yn glynu wrth yr arwynebau. Gellir casglu'r rhain a'u dychwelyd i'r cynhwysydd storio.

Meddai'r Athro Barron: "Cymerodd amser i aelodau tîm y labordy ddysgu defnyddio'r protocol yn effeithlon, ond bellach maen nhw'n gallu cael eu samplau mewn 5 neu 10 munud. Dwi'n siŵr y bydd labordai eraill yn gwella'r dechneg a'i haddasu ar gyfer eu hamgylchiadau nhw."

Mae poster a gyflwynwyd ar y pwnc hwn yn 9fed Gweithdy Guadaloup ar Nanodiwbiau wedi cael ei gydnabod a'i drafod gan ymchwilwyr mwyaf blaenllaw'r byd yn y maes, gan nodi pwysigrwydd y gwaith ar gyfer asiantaethau'n gyffredinol.

Meddai'r Athro Barron: "Pan benderfynon ni ysgrifennu am hyn, roeddem yn bwriadu ei roi ar y wefan yn unig yn wreiddiol, gan obeithio y byddai rhywun yn ei ddarllen o bryd i'w gilydd, ond clywon ni fod golygydd yn Springer Nature yn awyddus iawn i gyhoeddi erthyglau fel hon."

"Dwi'n meddwl bod hyn yn rhywbeth y bydd pobl yn ei ddefnyddio, am ei fod yn ganllaw ymarferol sy'n helpu pawb, o ysgolion uwchradd a cholegau sy'n dechrau defnyddio nanoronynnau mewn arbrofion, i gwmnïau bach. Dyna oedd y nod: Darparu proses nad yw'n costio miloedd o ddoleri i'w chyflwyno ac sy'n caniatáu i chi symud nanoronynnau'n ddiogel ac ar raddfa fawr. Drwy gyhoeddi'r canllaw hwn mewn cyfnodolyn mynediad agored, rydym wedi helpu i uchafu'r cyrhaeddiad a'r effaith yn fyd-eang."

Mae Gibran Liezer Esquenazi, cyn-aelod o grŵp Barron yn Rice, yn un o awduron y papur. Barron yw deiliad Cadair Sêr Cymru mewn Ynni Carbon Isel a'r Amgylchedd ym Mhrifysgol Abertawe, ac mae’n Athro Emeritws Cemeg ym Mhrifysgol Rice.

Darparwyd cyllid ar gyfer y gwaith drwy Sefydliad Robert A Welch, y Swyddfa Ymchwil Llyngesol a Llywodraeth Cymru drwy Raglen Cadair Sêr Cymru,