نسخه Pdf

حل مشکل آب شیرین با الهام از تار عنکبوت!

حل مشکل آب شیرین با الهام از تار عنکبوت!

دانشمندان با الهام از تار عنکبوت، روشی کارآمد برای برداشت آب از هوای رقیق با جذب بخار آب و تبدیل آن به مایع در نظر گرفته اند.

 اکنون محققان امیدوارند که اختراع آنها مشکل کمبود آب شیرین در جهان را رفع کند و جایگزین مناسبی برای آب برداشت شده از رودخانه‌ها، دریاچه‌ها، آب‌های زیرزمینی و اقیانوس‌‌ها ارائه دهد.  این تحقیق توسط استاد دانشگاه واترلو، مایکل تام و دانشجویان دکترای او، یی وانگ و وینان ژائو، رهبری شد. این روش شامل اسفنج‌‌ها یا غشاهایی با سطح بزرگ است که به طور مداوم رطوبت را از محیط طبیعی خود بدون استفاده از ماشین‌آلات سنگین یا فرآیندهای پیچیده جذب می‌کند.ایده این اختراع از تار عنکبوت گرفته شده است.  تام، رئیس کرسی پژوهشی نانومواد پایدار، گفت: تار عنکبوت یک شگفتی مهندسی است. آب به طور موثر توسط تار عنکبوت جذب می‌شود. عنکبوت برای نوشیدن آب نیازی به رفتن به رودخانه ندارد، زیرا می‌تواند رطوبت هوا را به دام بیندازد.  با استفاده از فرآیندی مشابه، سوسک‌های صحرای نامیب آب را از هوای رقیق به دست می‌آورند. این سوسک‌‌ها آب را از مه، با تکیه بر باد و پوست سخت بافت دار خود تولید می‌کنند. این اجازه می‌دهد تا رطوبت جمع شده و در دهان آنها چکه کند.
 مهندسی سطح زیست تقلید

محققان برای اختراع دستگاه جدید خود از فرآیندی به نام مهندسی سطح زیست تقلید استفاده کرده‌اند. آنها اساسا ساختار سطحی منحصر به‌فرد سوسک را با استفاده از امولسیون تثبیت شده سلولز برای ساخت سطوحی که قطرات کوچک‌تر آب را جذب می‌کنند و در عین حال قطرات بزرگ‌‌تر را به سرعت و کارآمد رها می‌کنند، بازسازی کرده‌اند. همچنین، این اختراع از مواد کربن صفر (مواد طبیعی و گیاهی) برای اطمینان از پایداری فناوری حاصله استفاده می‌کند. این ابزارها تقریبا به صورت جادویی قطرات آب را با استفاده از قدرت مهندسی سطح و فناوری نانو جمع‌آوری می‌کنند.اختراع محققان با استفاده از حداقل مقدار انرژی، آب را از هوا گرفته و آن را به طور موثر رطوبت‌زدایی می‌کند. از آنجا که این راه‌حل ارزان، کم‌مصرف و سازگار با محیط‌زیست است، محققان اکنون به دنبال مقیاس‌گذاری فرآیند خود هستند.