جذب رطوبت هوا به کمک نانو لوله‌های کربنی

به گزارش خبرنگار علمی باشگاه خبرنگاران؛ محققان آرایه‌ای از نانولوله‌های کربنی ایجاد کردند که می‌تواند مولکول‌های آب را از هوا جذب کند.

پژوهشگران دانشگاه رایس آرایه‌ای از نانولوله‌های کربنی تولید کردند که می‌تواند مولکول‌های آب را از هوا جذب کرده و در خود ذخیره‌سازی کند، این آرایه‌های اصلاح شده می‌تواند برای تولید آب از رطوبت هوا به کار گرفته شود بدون نیاز به انرژی خارجی.

پولیکل آجایان و همکارانش روشی به تقلید از سوسک صحرایی یافتند که می‌تواند در صحرای خشک، مولکول‌های آب را با استفاده از بال‌هایش به دام انداخته و آب مورد نیاز خود را تأمین کند. 

آن‌ها با استفاده از یک روش ابداعی، موفق به اصلاح این جنگل نانولوله کربنی شدند به‌ طوری که ته این نانولوله‌ها را به‌ صورت ابرآبگریز و سطح آن‌ها را به‌ صورت آبدوست درآوردند. این رشته‌های نانولوله‌ای به دلیل ماهیت آبدوست سطحی خود، مولکول‌های آب را به دام انداخته و به دلیل ماهیت آبگریز لایه زیرین، آب را داخل جنگل نانولوله‌ای باقی می‌گذارد.

سهموس اوزجن از محققان این پروژه گفت: این فرآیند به انرژی خارجی نیازی ندارد و می‌توان آب را درون این جنگل نگهداری کرد. تنها کافی است ساختار نانولوله‌ها را فشار دهید تا آب از آن خارج شود.

این آرایه نانولوله‌ای با استفاده از روش CVD تولید شده که در آن نانولوله‌هایی به قطر چند نانومتر و طول چند سانتیمتر پدید می‌آید.

آزمایش‌های انجام شده روی این آرایه‌ها نشان می‌دهد که مولکول‌های آب به سطح آبدوست نانولوله متصل شده و به درون آرایه نفوذ می‌کند که این کار با استفاده از نیروی جاذبه و فشار ستونی انجام می‌شود. وارد شدن آب به فضای میان آرایه نانولوله‌ها موجب می‌شود تا دیگر مولکول‌های آب نیز فرصت به دام افتادن داشته باشند. این مولکول‌ها با پیوندهای واندروالسی، دوقطبی و هیدروژنی به نانولوله‌ها متصل می‌شوند. این ساختار قادر است 80 درصد وزن خود را با آب، بدون تغییر در ساختار آن، پر کند. مقدار آب به دام افتاده کاملاً بستگی به رطوبت هوا دارد.

اگر بتوان این آرایه‌ها را در فضایی بزرگ ایجاد کرد آنگاه می‌توان آب را با کارایی بالایی به‌دست آورد، زیرا برای تولید آب انرژی نیاز نیست.

انتهای پیام/