اگرچه دستگاههای آب شیرین کن مدتهاست که در نقاط مختلف جهان مورد استفاده قرار میگیرند، اما دانشمندان اخیراً موفق به ساخت دستگاه جدیدی شدند که میتواند هزار برابر بیشتر از دستگاههای آب شیرین کن معمول، آب شور را تصفیه کند.
کمبود آب یک مشکل رو به رشد در سراسر جهان است. تنها در آفریقا، تخمین زده میشود که تا سال ۲۰۲۵ حدود ۲۳۰ میلیون نفر با کمبود آب مواجه خواهند شد. با این همه، ما در سیارهای زندگی میکنیم که بیش از ۷۰ درصد آن را آب فرا گرفته است، اما همه ما میدانیم که درصد اندکی از آن قابل شرب است. به همین دلیل ایده تصفیه آب شور و نمک زدایی آن مدتهاست که در نقاط مختلف جهان شکل گرفته و مورد استفاده قرار میگیرد، ولی این فناوریها اغلب گران قیمت و پرهزینه هستند. به همین دلیل بازیابی آب قابل شرب از آب شور، هنوز آنقدر قابل توجه نیست که بحران کمبود آب را مرتفع کند.
علاوه بر هزینههای مربوط به تکنولوژی و انرژی، یک دستگاه آب شیرین کن تقریباً تنها نیمی از آبی را که دریافت میکند به آب آشامیدنی تبدیل میکند؛ بنابراین میتوان از همین خلاصه به سادگی فهمید که تصفیه آب شور با فناوریهای فعلی چقدر میتواند کارآیی داشته باشد. بر همین اساس محققان در ابتکاری جدید تصمیم گرفتند با استفاده از نانوساختارهای مبتنی بر فلوئور، اقدام به تصفیه آب شور کنند که نتیجه کار نیز موفقیت آمیز بود. دانشمندان میگویند، این نانوکانالهای فلوردار نسبت به فناوریهای نمکزدایی معمولی مؤثرتر هستند، زیرا سریعتر عمل میکنند، فشار کمتری متحمل میشوند، فیلتر مؤثرتری دارند و انرژی کمتری مصرف میکنند.
اگر تا به حال از یک ماهیتابه با روکش تفلون نچسب استفاده کرده باشید، احتمالاً دیده اید که چگونه مواد خیس بدون زحمت روی سطح آن میلغزند. فلوئور که یک ماده سبک وزن و ذاتاً آب گریز است، جزء مهم تفلون است. تفلون همچنین میتواند برای افزایش جریان آب لولهها با پوشاندن سطح داخلی آنها استفاده شود. یوشیمیتسو ایتوه از گروه شیمی و بیوتکنولوژی دانشگاه توکیو و همچنین همکارانش، مجذوب این رفتار تفلون شدند. بنابراین، آنها با الهام از این رفتار تصمیم گرفتند تا بررسی کنند که چگونه خطوط لوله یا کانالهای فلوئور ممکن است در مقیاسی متفاوت مانند نانو، کار کنند.
ایتوه میگوید: «ما کنجکاو بودیم که ببینیم یک نانو کانال فلوئورو چقدر ممکن است در فیلتر کردن ترکیبات مختلف، به ویژه آب و نمک موثر باشد. ما پس از اجرای برخی شبیهسازیهای کامپیوتری پیچیده، به این نتیجه رسیدیم که این ایده ارزش صرف زمان و تلاش برای ایجاد یک نمونه کار را دارد. در حال حاضر دو راه اصلی برای نمک زدایی آب وجود دارد: حرارتی، استفاده از گرما برای تبخیر آب دریا به طوری که به صورت آب خالص متراکم شود، یا با اسمز معکوس، که از فشار استفاده میکند تا آب را وارد غشایی کند که نمک را مسدود میکند. هر دو روش به انرژی زیادی نیاز دارند، اما آزمایشهای ما نشان میدهد که نانوکانالهای فلوردار به انرژی کمی نیاز دارند و مزایای دیگری نیز در اختیار ما قرار میدهند.»
محققان غشاهای فیلتراسیون آزمایشی را با تولید شیمیایی حلقههای فلوئور نانوسکوپی که در یک لایه چربی غیرقابل نفوذ روی هم قرار میگرفتند، شبیه به مولکولهای آلی موجود در دیوارههای سلولی، ایجاد کردند. آنها نمونههای آزمایشی متعددی را با اندازههای نانومتری ۱ تا ۲ نانومتر تولید کردند. برای مقایسه، عرض یک موی انسان تقریباً ۱۰۰۰۰۰ نانومتر است. ایتوه و همکارانش وجود یونهای کلر، یکی از اجزای اصلی نمک (دیگری سدیم) را در دو طرف غشای آزمایش ارزیابی کردند تا اثربخشی غشاهای آنها را تعیین کنند.
ایتوه میگوید: «دیدن نتایج بسیار هیجان انگیز بود. کانالهای کوچک آزمایش ما مولکولهای نمک ورودی را کاملاً مسدود میکردند، و کانالهای بزرگتر نیز همچنان نسبت به سایر تکنیکهای نمکزدایی پیشرفته امروزی، بهتر عمل کردند. شگفتی واقعی برای من این بود که این روند با سرعتی زیاد اتفاق افتاد. نمونه ما چندین هزار برابر سریعتر از دستگاههای معمولی صنعتی و حدود ۲۴۰۰ برابر سریعتر از دستگاههای آزمایشی نمکزدایی مبتنی بر نانولولههای کربنی عمل کرد. همچنین با توجه به طول عمر غشاها و هزینههای عملیاتی پایین آنها، هزینه کلی انرژی بسیار کمتر از روشهای فعلی خواهد بود. ما همچنین در حال بررسی این هستیم که آیا میتوان غشاهای مشابهی برای کاهش دی اکسید کربن یا سایر آلودگیهای نامطلوب منتشر شده توسط صنعت، ساخت یا خیر.»
منبع: فرارو
از خرید کابل برق چه میدانید؟ راهنمایی که پیش از هر بازسازی باید بخوانید
اقتدار دفاعی ایران، ایدهای نو در بازیهای رومیزی
۳۵ ثانیه، ۷۲۰ هزار گلوله در لامرد/ جنایتی که روایت نشد
آئین اختتامیه روایت علوی برگزار شد
بازیهای تیم ملی فوتبال ایران در سینماها پخش میشود
معرفی چهار آلبوم موسیقی تازه وارد در فضای مجازی
روایت جواد موگویی از یک جنایت جنگی: حادثه لامرد در سایه روایتهای اشتباه رسانهای گم شد
جزئیات برنامههای محرمی اوقاف در قالب طرح سوگواره بصیرت عاشورایی اعلام شد
دقت در نسبت با خاستگاه علوم انسانی بسیار مهم است
پویش «ایران در پناه قرآن» تا پایان خرداد تمدید شد
برگزاری نمایشگاه معماری حرمین شریفین در مکه مکرمه
حمایت آیت الله رشاد از بازسازی و ساخت مجدد کنیسه آسیب دیده در جنگ
آیا در جنگ هرکاری مجاز است؟ نگاهی به اخلاق در میدان نبرد
تأثیر سوابق پایه یازدهم در کنکور ۱۴۰۵ مثبت شد / ۶ درس نهایی برای کنکور
راز حذف زمینههای فلسفی «یوگا» در نسخه مدرن
آذینبندی و شادیهای عمومی باید به عنوان مدخل معرفت باشد
فرایند محدودیت در اینترنت شفاف میشود؛ ماجرای اینترنت پرو و خط سفید چه بود؟
۷۸ درصد ترافیک اینترنت به حالت قبل و اول دی ماه بازگشت
آغاز ثبت نام آزمون کاردانی به کارشناسی از ۲۴ خرداد ماه
مصوبه افزایش حقوق اعضای هیئت علمی لغو نشده است
تداوم فعالیت علمی دانشگاه شهید بهشتی با وجود آسیب در جنگ
ضیافت نور در آسمان خرداد؛ دیدار دو سیاره منظومه شمسی در آسمان ایران
نسخه جدید چتجیپیتی؛ از تولید عکس تا رزرو سفر در یک پنجره
مهلت دفاع از پایان نامه دستیاران پزشکی تا پایان آذر ۱۴۰۵ تمدید شد
حضوری شدن برخی امتحانات دانشگاه علم و صنعت در مقطع کارشناسی
ایران در جمع ۶ کشور دارای توان ساخت تجهیزات پیشرفته کرایوژنیک
چرا نقش استادان دانشگاه فراتر از کلاس درس است؟
انویدیا با غولهای فناوری کره جنوبی قرارداد بست
هوش مصنوعی زلزله یاب شد
ثبتنام خودکار ۸۵ درصد دانشآموزان ابتدایی در استان سمنان
فعالیت ۳۷ هزار سفیر سلامت دانشآموزی
هفته بینالمللی قرآن در کربلا افتتاح شد
چرا روابط فیلم «تهران کنارت» در سطح ماند؟
ولایت فقیه یک هویت تمدنی و تاریخی برای ملت ایران است
تأکید رئیس جهاددانشگاهی بر رفع موانع دیوانسالاری و بازگشت به شورای عالی انقلاب فرهنگی
دبیر شورای عالی انقلاب فرهنگی: دستورات لازم برای حضور فعالتر جهاد دانشگاهی صادر میشود
دومین فراخوان تربیت مجاهد فرهنگی توسط نهاد نمایندگی رهبری در دانشگاهها
دستگاههای اجرایی ملزم به استفاده از پیامرسانهای بومی شدند
طرح جدید دانشکده مدیریت شریف برای جذب دانشجوی دکتری با مزایای بینظیر
پیش ثبتنام الکامپ ۲۹ آغاز شد
امکان ادامه تحصیل مجدد در پزشکی، دندانپزشکی و داروسازی برای دانشآموختگان فراهم شد
اجماع شورای عالی انقلاب فرهنگی بر تأثیر قطعی سوابق تحصیلی یازدهم و دوازدهم در کنکور ۱۴۰۵
جزئیات احکام انضباطی دانشجویان در ایمیل معاون دانشجویی دانشگاه شریف به اساتید
امتحانات دانشگاه علمی کاربردی غیرحضوری شد
امام در اصول فقه به «عرف عقلایی» اهمیت میداد
خبرنگاران ایرانی از دریافت ویزا برای پوشش جام جهانی محروم شدند
موقوفات چطور به حل مشکلات اقتصادی ورود کردهاند؟
زندگی امام موسی کاظم (ع) تابلویی تمامعیار از مدیریت بحران و کادرسازی دینی است
بازیگر معروف ایرانی نقش ترامپ را بازی میکند+عکس
بیوک میرزایی: محبت مردم بزرگترین سرمایه یک هنرمند است
متن جدید امیرحسین قیاسی در حمایت از ایران و در واکنش به جنگ
آیتالله مبلغی: نخستین ثمره استقامت، گشایش راهها و شکستن بنبستهاست
ثبت نام ۲ هزار هیئت جدید در سامانه عطر سیب/ رویکرد نمایشگاه امسال خانواده محور است
خدمترسانی موکب ها به زائران عید غدیر در نجف اشرف
روایتی از بزرگترین وقف درمانی تهران در کتاب «میراث فرمانفرما»
آخرین حضور و غیاب کودکان شهید میناب با حضور پرویز پرستویی
بازیگر معروف فیلم پدرخوانده ترامپ را ظالم و فاسد خواند
روایت الگوی خانواده موفق در «زندگی زیباست» رادیو معارف
آنچه سیاهچالهای عباسی درباره امام کاظم(ع) پنهان نکردند
چرا روایت ماکان نصیری از صدها گزارش خبری اثرگذارتر شد؟
کتاب صمود روایتی از دردی که از دور فهمیده نمیشود
امکان ارسال مستقیم جستجو به هوش مصنوعی در گوگل فراهم میشود
ترس اروپا از خاموشی دیجیتال شدت گرفت
قائم مقام دبیر شورای عالی انقلاب فرهنگی منصوب شد
حمایت جدی دانشگاه آزاد از دانشجویان دکتری؛ دستورالعمل پژوهشی نیمسال ۱۴۰۴۲ آمد
خط فارسی، مرجعیت علمی ایران را منطقهای میکند
وزارت آموزش و پرورش اعلام برنامه امتحانات نهایی را تکذیب کرد
رویکرد تحولی سمپاد از تربیت دانشآموز موفق به سوی پرورش انسان اثرگذار
هوش مصنوعی افکار رئیس جمهور چین را ترویج میکند
شورای عالی انقلاب فرهنگی: تغییری در تأثیر قطعی معدل کنکور امسال نداریم
تعلل دولت در اجرای طرح ترمیم حقوق، شکاف بیاعتمادی را گسترش داد
نمایهشدن سه مجله دانشگاه تهران در کتابخانه دیجیتال آلمان
مصاحبه دکتری دانشگاه علامه طباطبائی از فردا آغاز میشود
یک روز جابجایی در برنامه امتحانات دانشگاه صنعتی شریف
اقتباسی عروسکی از رمان «اسب جنگی» به روی صحنه رفت
مساله وطن در صدای علیرضا قربانی و نجابتِ اندوه در آهنگ جدید او
بزرگترین وداع قرن برای امام امت/ بدرقهای به وسعت ایران
جناب خان و هومن به آنتن تلویزیون برگشتند
کتاب برای رهبر شهید ابزار ساخت انسان و جامعه بود
پیکر آیتالله العظمی محمد اسحاق فیاض در کاظمین و کربلا تشییع شد
حمایت از ۳۵۰ استاد برای هدایت تحقیقات
امکان ادامه تحصیل مجدد در پزشکی، دندانپزشکی و داروسازی برای دانشآموختگان فراهم شد
تاثیر معدل در کنکور به دلیل غیبت شما هنوز بررسی نشده است
جزئیات آزمون مرحله غیرمتمرکز سی و یکمین المپیاد علمی دانشجویی اعلام شد
آغاز کلاسهای حضوری دانشگاه صنعتی شریف از ۲۳ خرداد
جزئیات ثبت نام آزمون دستیاری دندانپزشکی را اینجا بخوانید
بررسی وضعیت اشتغال بیش از ۴۰۹ هزار دانشآموخته/ علوم پزشکی در صدر اشتغال
غدیر؛ واقعهای فراتر از تاریخ با ابعاد کلامی و تمدنی
مداح بحرینی سلب تابعیت شده به ایران میآید
آیتالله فیاض رحلت کرد/ مرجعی که آیتالله خویی او را نور چشمش می دانست
تنگه هرمز را بیشتر بشناسید
حقوق اساتید چه نیازهایی را برآورده میکند؟
مرور آثاری که با موضوع غدیر خلق شدند
حجتالاسلام محمد قمی: نهضت خمینی همچنان ادامه دارد
هوش مصنوعی افکار رئیس جمهور چین را ترویج میکند
بیوک میرزایی: محبت مردم بزرگترین سرمایه یک هنرمند است
حمایت جدی دانشگاه آزاد از دانشجویان دکتری؛ دستورالعمل پژوهشی نیمسال ۱۴۰۴۲ آمد
کتاب صمود روایتی از دردی که از دور فهمیده نمیشود
ترس اروپا از خاموشی دیجیتال شدت گرفت
طرح جدید دانشکده مدیریت شریف برای جذب دانشجوی دکتری با مزایای بینظیر
اجماع اولیه فرو ریخت/ خبرگان بر روی رهبر شهید به توافق نرسیدند
سیمای فراتاریخی «قهرمان مردم» در لایههای هنر، عرفان و ادبیات
امکان ارسال مستقیم جستجو به هوش مصنوعی در گوگل فراهم میشود
شورای عالی انقلاب فرهنگی: تغییری در تأثیر قطعی معدل کنکور امسال نداریم
غدیرخم تبیینگر مدل حکمرانی الهی و الگوی زیست مؤمنانه است
غدیر برای کودک نیازمند تخیل است
سه انفجار خورشیدی در یک شبانهروز رخ داد
قائم مقام دبیر شورای عالی انقلاب فرهنگی منصوب شد
دومین فراخوان تربیت مجاهد فرهنگی توسط نهاد نمایندگی رهبری در دانشگاهها
دبیر شورای عالی انقلاب فرهنگی: دستورات لازم برای حضور فعالتر جهاد دانشگاهی صادر میشود
نظراتی که حاوی توهین یا افترا به اشخاص ،قومیت ها ،عقاید دیگران باشد و یا با قوانین کشور وآموزه های دینی مغایرت داشته باشد منتشر نخواهد شد - لطفاً نظرات خود را با حروف فارسی تایپ کنید.