محققان بلورهای ژانوس را برای استخراج آب از مه بدون انرژی توسعه دادند

یک گروه تحقیقاتی بینالمللی موفق به شناسایی سه ترکیب آلی با تطبیقپذیری شیمیایی بالا برای کشت بلورهای آلی الاستیک شده است.
به گزارش بام وطن، محققان دانشگاه جیلین، آزمایشگاه مواد هوشمند نیویورک ابوظبی و مرکز مواد مهندسی هوشمند، به سرپرستی پروفسور پانس نائوموف، ماده بلوری جدیدی را گسترش دادهاند که میتواند آب را از مه بدون هیچ انرژیای برداشت کند.
این بلورهای هوشمند یا بلورهای ژانوس، از گیاهان و حیوانات بیابانی الهام گرفته شدهاند که در شرایط خشک رشد میکنند. برای مثال، سوسکهای صحرایی و مارمولکها ساختارهای سطحی با نواحی آبدوست و آبگریز دارند که به طور موثر رطوبت هوا را جذب میکنند.
آب روی نواحی آبدوست جذب شده، انباشته و از طریق مناطق آبگریز منتقل میشود. پروفسور نائوموف توضیح میدهد که بلورهای گسترشیافته نه تنها از انعطافپذیری مکانیکی و شفافیت نوری بلورهای آلی منفعت میبرند، بلکه راه را برای طراحی برداشتکنندههای فعال و کارآمد هموار میکنند.
محققان چگونگی برهمکنش مواد گوناگون با آب موجود در هوا و راهاندازی بلورهای ژانوس را آزمایش کردند. این بلورها دارای مناطق آبدوست و آبگریز متمایزی بر روی سطوح خود هستند. ناحیه آبدوست به طور موثر آب را جذب میکند، در حالی که قسمت آبگریز انتقال آب جمعآوری شده را به یک مخزن تعیینشده تسهیل میکند.
این مواد کارایی بسیار بالایی در جذب رطوبت از جو نشان میدهند که توانایی قابلتوجهی در جمعآوری آب را مشخص میکند. صفحات باریک و نیمهشفاف، محققان را قادر میسازد تا با بهرهگیری از نور، فرآیند جمعآوری و تراکم قطرات مه را در لحظه مشاهده کنند.
نمکزدایی روشی است که به طور گسترده برای تشکیل آب آشامیدنی از آب شور بهرهگیری میشود، اما فرآیند استخراج نمک محلول نیاز به انرژی ورودی قابلتوجهی دارد. برخلاف آن، بلورهای ژانوس رطوبت هوا یا مه را قادر میسازند تا در شرایط محیطی به طور خودبهخود متراکم شوند.
این فرآیند امکان جمعآوری رطوبت کارآمد را بدون نیاز به انرژی اضافی فراهم میکند. بلورهای ژانوس به طور قابلتوجهی نسبت به بلورهای آلی متخلخل قبلی در عملکردهای جمعآوری و تحویل آب بر روی سطوح خود پیشرفت کردهاند.
نائوموف میگوید جو زمین حاوی مقدار زیادی آب شیرین دستنخورده است، اما ما به موادی نیاز داریم که بتوانند به طور موثر این رطوبت را جمعآوری کرده و آن را به شکل آب آشامیدنی متراکم کنند.




