بلور‌های تولید آب از هوا بدون نیاز به مصرف انرژی ساخته شد
گروهی از دانشمندان ماده بلورین جدیدی ساخته اند که میتواند بدون مصرف ذره‌ای انرژی، از هوا آب بگیرد.
به گزارش خبرگزاری آنا به نقل از IE ، پژوهشگران دانشگاه جیلین چین و آزمایشگاه مواد هوشمند NYU در ابوظبی امارات متحده عربی، برای ساخت این بلور هوشمند نوآورانه که «بلور ژانوس» نامگذاری شده، از گیاهان و حیوانات بیابانی الهام گرفته اند که در شرایط خشک رشد می‌کنند.
مثلا، سوسک‌ها و مارمولک‌های صحرایی، ساختار‌های سطحی با نواحی آب دوست (جذب آب) و آبگریز (آب‌دفع) دارند که به طور موثر رطوبت هوا را جذب می‌کنند. آب به نواحی آب دوست جذب می‌شود و پس از انباشته شدن به مناطق آبگریز منتقل می‌شود.
بلورها
این پژوهشگران می‌گویند: «این بلور‌های ابداعی، نه تنها از انعطاف پذیری مکانیکی و شفافیت نوری بلور‌های آلی بهره می‌برند، بلکه راه را برای طراحی برداشت کننده‌های کارآمد فعال، خود حسگر و سطحی، هموار می‌کنند. هنگامی که این مواد در مقیاس بزرگتر مورد استفاده قرار گیرند، می‌توانند به مبارزه با کمبود آب در سطح اجتماعی کمک کنند.»
این پژوهشگران سه ترکیب آلی با تطبیق پذیری شیمیایی بالا را برای کشت بلور‌های آلی کشسان شناسایی و چگونگی برهمکنش مواد مختلف با آب موجود در هوا و تشکیل بلور‌های ژانوس را آزمایش کردند.
بر روی سطح این بلورها، دارای مناطق آبدوست و آبگریز متمایزی وجود دارد. منطقه آبدوست به طور موثر آب را جذب می‌کند، در حالی که بخش آبگریز انتقال آب جمع آوری شده را به یک مخزن تعیین شده تسهیل می‌کند.
بلور‌های ژانوس کارایی بسیار بالایی در جذب رطوبت از جو، نشان می‌دهند که حاکی از توانایی قابل توجهی آنها در جمع آوری آب است.
طرح‌های باریک و نیمه شفاف، به پژوهشگران کمک کرده است تا با استفاده از نور به عنوان ابزار نظارت، به طور بلادرنگ فرآیند جمع آوری و تراکم قطرات مه مشاهده کنند.
جذب آب از هوا
نمک زدایی روشی است که به طور گسترده برای تولید آب آشامیدنی از آب شور استفاده می‌شود. با این حال، فرآیند استخراج نمک محلول، انرژی زیادی مصرف می‌کند. اما بلور‌های ژانوس، به رطوبت هوا یا مه کمک می‌کند تا در شرایط محیطی به طور خود به خود متراکم شوند.
این فرآیند امکان جمع آوری کارآمد رطوبت را بدون نیاز به مصرف انرژی اضافی فراهم می‌کند که حاکی از ویژگی‌های منحصر به فرد این بلورها در تسهیل برداشت آب از محیط است.
این فناوری به هیچ انرژی ورودی نیاز ندارد و به طور بالقوه منبع بی پایانی از آب تمیز را فراهم می‌کند.
بلور‌های ژانوس به طور قابل توجهی نسبت به بلور‌های آلی متخلخل گزارش شده قبلی، با ادغام عملکرد‌های جمع آوری و تحویل آب بر روی سطوح خود، پیشرفت کرده اند.
این طراحی نوآورانه، فرآیندِ برداشتِ آبِ بسیار کارآمد را تسهیل، و جمع آوری آب را حتی در شرایط محیطی بهینه می‌کند.
مجریان این پژوهش می‌گویند: «جو زمین حاوی مقدار زیادی آب شیرین بِکر است، اما ما به موادی نیاز داریم که بتوانند به طور موثر این رطوبت را جمع آوری و متراکم کرده و آن را به آب آشامیدنی تبدیل کنند.»
یافته‌های این پژوهش در نشریه American Chemical Society منتشر شده است.
انتهای پیام/
