به گزارش سرویس ترجمه خبرگزاری ایمنا، با افزایش بحران کمآبی در بسیاری از نقاط جهان، یافتن راهکارهای پایدار برای تأمین آب آشامیدنی به یکی از مهمترین چالشهای جهانی تبدیل شده است. در این راستا، پژوهشگران دانشگاه پنسیلوانیا موفق به تولید مادهای شدهاند که با بهرهگیری از ساختار نانویی ویژه خود میتواند بهصورت غیرفعال و بدون مصرف انرژی، رطوبت موجود در هوا را به آب مایع تبدیل کند و افقهای جدیدی در فناوری برداشت آب از هوا بگشاید. این ماده نوآورانه بر پایه پدیدهای به نام «تراکم مویرگی» عمل میکند که طی آن بخار آب درون منافذ بسیار ریز نانوذرات، حتی در شرایط رطوبت پایین به مایع تبدیل میشود. برخلاف روشهای سنتی برداشت آب که نیازمند رطوبت بالا یا سیستمهای خنککننده پیچیده هستند، این ماده با ساختار آمفیفیلیک (ترکیب بخشهای آبدوست و آبگریز) توانسته است به شیوهای کارآمد بخار آب را جذب و به مایع تبدیل کند.
محققان در ابتدا قصد داشتند ترکیبی از نانوحفرههای آبدوست و پلیمرهای آبگریز را آزمایش کنند، اما بهطور غیرمنتظره مشاهده کردند که قطرات آب بهصورت خودبهخود روی سطح ماده شکل میگیرند. این پدیده که برخلاف انتظار علمی است، نشان میدهد آب پس از ورود به داخل ماده، به سطح میآید و به شکل قطرات پایدار ظاهر میشود. این فرایند بدون نیاز به گرادیان دما یا انرژی خارجی انجام میشود.
تیم تحقیقاتی برای تأیید این یافتهها ضخامت ماده را افزایش داد که منجر به جمعآوری مقدار بیشتری آب شد. این موضوع نشان داد که قطرات آب نه از تراکم روی سطح، بلکه از درون ماده برخاستهاند، همچنین قطرات آب تشکیلشده مقاومت بالایی در برابر تبخیر داشتند که از ویژگیهای منحصربهفرد این ماده است. این کشف میتواند انقلابی در تأمین آب پاک و پایدار بهویژه در مناطق خشک و کمآب ایجاد کند. فرایند تولید ساده و استفاده از پلیمرها و نانوذرات معمولی، امکان تولید انبوه و کاربردهای گستردهای همچون برداشت آب بدون انرژی، سیستمهای خنککننده الکترونیکی و پوششهای هوشمند واکنشپذیر به رطوبت را فراهم میآورد. تیم تحقیقاتی با همکاری دانشگاه فنی مونیخ، همچنان در حال بررسی و توسعه قابلیتهای این ماده هستند. این پروژه نمونهای بارز از اهمیت همکاریهای بینرشتهای در پیشبرد مرزهای دانش و فناوری است.
با وجود هیجانانگیز بودن این کشف، چالشهایی از جمله مسائل زیستمحیطی، اقتصادی و عملیاتی نیز در مسیر توسعه و گسترش این فناوری وجود دارد که باید برای استفاده گسترده مورد توجه قرار گیرند، با این حال امید آن میرود که این ماده بتواند به راهکاری مؤثر برای مقابله با بحران آب و سازگاری با تغییرات اقلیمی تبدیل شود.
نظر شما