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
پارادوکس در وقف، سودجویی ناشر و موزّع
فانتزی که به شاهنامه تکیه زده است/ احیای حماسه در ادبیات فانتزی ایران
رمان دینی باید افراد معاند و خاکستری را هم پای کتاب بنشاند
بعد از انفجار پیجرها، زندگی چگونه ادامه پیدا کرد؟
حافظه مکتوب ایران چگونه زنده میماند؟
بزرگداشت شیخ صفیالدین اردبیلی در فضای مجازی
صفحه رسمی سفارت آلمان در تهران شایعات تخلیه کارکنان این نمایندگی دیپلماتیک را تکذیب کرد
تصویری از برخاستن ستون دود در اربیل عراق
رهبر شهید بیش از حوزویان با نخبگان دانشگاهی دیدار داشتند
ترامپ انتقام جریمه گوگل را از اروپا می گیرد
خونخواهی رهبر شهید ادامه یک مطالبه تاریخی است؛ انتقام با بیشترین ضربه
اعلام دستمزد طراحان صحنه و لباس تئاتر در سال ۱۴۰۵
خالق فیلم معروف «ماسک» از دنیا رفت؛ جیم کری از همکاری با وی تشکر کرد
خداحافظ آقای عبدی؛ دلمان برایتان تنگ میشود
اعزام ۴۷۴ معلم برگزیده به مدارس خارج از کشور
وزیر آموزش و پرورش: کنکور به موقع برگزار میشود
کشف آنزیمی که میتواند پیری را معکوس کند
چت جی پی تی در سراسر جهان مختل شد
ثبت نام دانش آموختگان خارج از کشور در آزمون پیش کارورزی پزشکی آغاز شد
کلید اولیه آزمون دستیاری پزشکی امروز منتشر میشود
اتحادیه اروپا گوگل را ۸۹۰ میلیون یورو جریمه کرد
سیزدهمین پرتاب استارشیپ موفقیت آمیز بود
رویداد «معماری نوین حکمرانی علم و فناوری کشور» آغاز بکار کرد
آغاز همکاری مشترک برای تدوین سند ملی صلاحیت حرفهای ICT
۳۵۰ پرونده دانشگاه پیامنور در دیوان عدالت اداری بررسی شد
ضرورت تدوین استانداردهای تازه برای خدمات پزشکی پیشرفته
تصمیمگیری درباره حضوری شدن دوره کارشناسی با شورای عالی امنیت ملی است
عزای عمومی برای مردی که خاطره مشترک میلیونها ایرانی بود
مرحله غیرمتمرکز المپیاد علمی دانشجویی کشور برگزار شد
آغاز حضوری سال تحصیلی جدید/آمادگی دانشگاهها برای سناریوهای مختلف
معیارهای جدید همترازی رشتههای دانشگاهی برای استخدام ابلاغ شد
پشتیبانی دکترتو تهران چگونه است؟
رقابت ۱۷ هزار داوطلب در پنجاه و سومین دوره آزمون دستیاری پزشکی آغاز شد
تصویری از ابابیل ۳ در آسمان کویت
امنیت ایران با صلح تحمیلی معامله پذیر نیست
فروش بدون کارمزد خودرو در استانهای درگیر جنگ
کشف یک مولکول ناشناخته روی قمر زحل و پلوتو که دانشمندان توضیحی برای آن ندارند
جزئیات ترم تابستانی دانشگاه خوارزمی اعلام شد
دانشگاه صنعتی امیرکبیر در جایگاه سوم رتبه بندی بنیاد ملی نخبگان
تفاهم دانشگاه شهید بهشتی با بانک برای پرداخت تسهیلات مسکن
فرانسه شبکههای اجتماعی را برای کودکان ممنوع میکند
کلید اولیه آزمون کارشناسی ارشد ۱۴۰۵ تا فردا منتشر می شود
حضور گسترده دانشجویان با ۱۷۵ موکب در مراسم تدفین رهبر شهید
هوش مصنوعی به همتای خود حمله سایبری کرد
پایان مکاتبات کاغذی در ثبت اساسنامه مؤسسات اعزام دانشجو
تصویر منتشر نشده از آیت الله سید مجتبی خامنهای
علت کوریهای بیبازگشت کشف شد
اختصاص وام ضروری به دانشجویان آسیب دیده از جنگ
نتفلیکس استارتاپ هوش مصنوعی بازیگر معروف را خرید
فضاپیمای چینی برای دفاع از زمین با یک سیارک برخورد می کند
قابلیت تماشای عکسهای اسلایدی به تلگرام آمد
فرزهای دندانپزشکی نانویی در ایران تولید شد
روباتها با خواندن فکر فرمانبردار شما میشوند
میراث آیت الله شاهآبادی پیوند میان «عرفان شیعی» و سیاست و جهاد بود
«قرآن رنانی» با دستخط رهبر شهید به بازار نشر رسید
برگزاری همایش موکبداران «جاماندگان اربعین حسینی» در فرهنگسرای ولاء
آغاز طرح امنیتی و خدماتی زیارت اربعین حسینی در نجف اشرف
«سیوشش هفت» غم میناب را از زبان خانواده شهدا به تصویر میکشد
ماندگاری ۸۲ درصدی نخبگان؛ جذب ۴۲۰ فارغالتحصیل از دانشگاههای برتر جهان
تیک تاک دوباره برای کارمندان دولت آمریکا مجاز شد
آیین بزرگداشت رهبر شهید انقلاب فردا در دانشگاه تهران برگزار میشود
شرکت سامسونگ کارمندانش در آمریکا را تعدیل کرد
توییت جالب اکانت سفارت ایران درباره ادعای رهگیری موشک های ایران
اعلام نتایج نهایی آزمون دکتری سال ۱۴۰۵ در دهه اول مردادماه
نحوه برگزاری امتحانات و کلاسهای دانشگاههای علوم پزشکی استانهای جنوبی
مهلت تخلیه خوابگاههای دانشجویی دانشگاه الزهراء تمدید شد
درخشش تیم ملی رباتیک ایران در رقابت روبوکاپ جهانی ۲۰۲۶
توضیح معاون علمی رئیس جمهور درباره سند راهبردی «توسعه فرانچایز دانشبنیان»
امارات مقصد بعدی موشکهای ایرانی؟ +عکس
تغییر در فرایند پذیرش دانشجومعلمان/ ایجاد سهمیه بومی برای برخی رشتهها
بررسی افزایش ۳۰ تا ۵۰ درصدی وامهای دانشجویی
آخرین وضعیت صدور احکام انضباطی دانشجویان خاطی حوادث دی ماه اعلام شد
دفترچه سوالات کنکور ارشد ۱۴۰۵ منتشر شد/ اعلام کلید تا ۳۱ تیر
فروشگاههای اپ طرف ثالث بالاخره وارد اندروید میشوند
ترامپ دسترسی به پستهایش در شبکه اجتماعی تروث را میفروشد
آزمون کارشناسی ارشد ۱۴۰۵ در رشتههای شناور برگزار شد
کنکور سراسری ۱۴۰۵ در موعد مقرر برگزار میشود/تامین امنیت آزمون
بزرگداشت رهبر شهید و دکتر مصباحالهدی باقریکنی در دانشگاه امام صادق
گوگل باید دسترسی به سرویسهایش را برای رقبا فراهم کند
نوبت آخر آزمون کارشناسی ارشد سال ۱۴۰۵ برگزار شد
امنیت ایران با صلح تحمیلی معامله پذیر نیست
معیارهای جدید همترازی رشتههای دانشگاهی برای استخدام ابلاغ شد
آغاز طرح امنیتی و خدماتی زیارت اربعین حسینی در نجف اشرف
کلید اولیه آزمون کارشناسی ارشد ۱۴۰۵ تا فردا منتشر می شود
میراث آیت الله شاهآبادی پیوند میان «عرفان شیعی» و سیاست و جهاد بود
تصویری از ابابیل ۳ در آسمان کویت
فروش بدون کارمزد خودرو در استانهای درگیر جنگ
برگزاری همایش موکبداران «جاماندگان اربعین حسینی» در فرهنگسرای ولاء
تفاهم دانشگاه شهید بهشتی با بانک برای پرداخت تسهیلات مسکن
«سیوشش هفت» غم میناب را از زبان خانواده شهدا به تصویر میکشد
«قرآن رنانی» با دستخط رهبر شهید به بازار نشر رسید
علت کوریهای بیبازگشت کشف شد
پشتیبانی دکترتو تهران چگونه است؟
قابلیت تماشای عکسهای اسلایدی به تلگرام آمد
کشف یک مولکول ناشناخته روی قمر زحل و پلوتو که دانشمندان توضیحی برای آن ندارند
فرزهای دندانپزشکی نانویی در ایران تولید شد
اختصاص وام ضروری به دانشجویان آسیب دیده از جنگ
جزئیات ترم تابستانی دانشگاه خوارزمی اعلام شد
هوش مصنوعی به همتای خود حمله سایبری کرد
فضاپیمای چینی برای دفاع از زمین با یک سیارک برخورد می کند
دانشگاه صنعتی امیرکبیر در جایگاه سوم رتبه بندی بنیاد ملی نخبگان
نتفلیکس استارتاپ هوش مصنوعی بازیگر معروف را خرید
روباتها با خواندن فکر فرمانبردار شما میشوند
حضور گسترده دانشجویان با ۱۷۵ موکب در مراسم تدفین رهبر شهید
فرانسه شبکههای اجتماعی را برای کودکان ممنوع میکند
پایان مکاتبات کاغذی در ثبت اساسنامه مؤسسات اعزام دانشجو
رقابت ۱۷ هزار داوطلب در پنجاه و سومین دوره آزمون دستیاری پزشکی آغاز شد
تصویر منتشر نشده از آیت الله سید مجتبی خامنهای
کلید اولیه آزمون دستیاری پزشکی امروز منتشر میشود
ثبت نام دانش آموختگان خارج از کشور در آزمون پیش کارورزی پزشکی آغاز شد
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.