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
مرور آثاری که با موضوع غدیر خلق شدند
سیمای فراتاریخی «قهرمان مردم» در لایههای هنر، عرفان و ادبیات
غدیر برای کودک نیازمند تخیل است
استقبال از کتابهای رهبر شهید انقلاب در نمایشگاه مجازی کتاب
اجماع اولیه فرو ریخت/ خبرگان بر روی رهبر شهید به توافق نرسیدند
مردم ما شایستگی «شیعه علی (ع)» بودن را اثبات کردند
مداح بحرینی سلب تابعیت شده به ایران میآید
غدیرخم تبیینگر مدل حکمرانی الهی و الگوی زیست مؤمنانه است
حمایت از ۳۵۰ استاد برای هدایت تحقیقات
تاثیر معدل در کنکور به دلیل غیبت شما هنوز بررسی نشده است
آیتالله فیاض رحلت کرد/ مرجعی که آیتالله خویی او را نور چشمش می دانست
تبعید به نجف، برگی تازه در روایت مرجعیت امام گشود
غدیر؛ واقعهای فراتر از تاریخ با ابعاد کلامی و تمدنی
تنگه هرمز را بیشتر بشناسید
حقوق اساتید چه نیازهایی را برآورده میکند؟
جزئیات آزمون مرحله غیرمتمرکز سی و یکمین المپیاد علمی دانشجویی اعلام شد
شیوه برگزاری امتحانات و کلاسهای دانشگاههای غیرانتفاعی اعلام شد
درخواست جمعی از اساتید حوزه علمیه برای دفن امام شهید در شهر مقدس قم
اعتراض دانش آموزان به تاثیر قطعی معدل بر کنکور
دل نوشته فرهاد قائمیان به مناسبت فرا رسیدن عید سعید غدیر خم
انتشار تازهترین اثر محسن چاوشی برای تکریم بیماران صعب العلاج
چگونه ابوترابی نقشه بعثیها برای قتلعام اسرا را ناکام گذاشت؟
مهمترین پیام اجتماعی غدیر اتحاد ملی ملتهاست
نابودی نیروی دریایی صدام به روایت یک نوجوان در این کتاب خواندنی
علی (ع) الگوی کامل انسانِ قهرمان و تولد در جهانی نمادین
چطور فوتبال به سلاح مخفی پنتاگون تبدیل شد؟
تصاویر کاتالوگ بزرگترین تولیدکننده آنتیبادی جنجال آفرین شد
آیا واقعا میتوان گسلهای تهران را فعال کرد؟
هوش مصنوعی ایلان ماسک طی ۴ روز یک جهان را نابود کرد
زمانبندی امتحانات دانشگاه شهیدبهشتی به دلیل برگزاری آزمون ارشد تغییرکرد
غدیر حلقهای است که سنتهای مذهبی را به فرهنگ ملی پیوند میزند
ریاکاریهای بنی عباس کتاب و منتشر شد
جشن مردمی غدیر؛ دانشگاه تربیتی تمدنسازی
وزیر آموزش و پرورش: هیچ ابزاری نمیتواند جای کتاب و کتابخوانی را بگیرد
اتاق ماهواره دانشگاه علم و صنعت به موزه جنگ تبدیل میشود
حسین گل گلاب مردی که با این شعر در ایران ماندگار شد
روایتی از غدیر فراتر از یک واقعه تاریخی در کتاب «زیارت غدیریه»
اصل ماجرای شایعه استعفای پزشکیان چه بود؟
راهاندازی رشته «موسیقی ردیف دستگاهی» در دانشگاه استاد فرشچیان
ثبت نام کودکان این کشور در اینستاگرام و تیک تاک ممنوع شد
چرا توصیه شده زیارت جامعه کبیره بخوانیم؟ مداومت آیت الله بهجت
نسخه بنیاد علم برای توقف افت علمی دانشگاهها
خسارت جنگ به ۶۰ شرکت فناوری دانشگاه شریف
حسین سیب سرخی به سوگ مادر نشست
گردهمایی اندیشمندان جهان اسلام در نشست بین المللی غدیر، ولایت و وحدت برگزار میشود
نمایشگاه عکس فیلمهای احمدرضا درویش با عنوان «سرزمین خورشید» افتتاح شد
آهنگ جدید علیرضا قربانی برای ایران منتشر شد
امام هادی(ع) چگونه تهدید محاصره را تبدیل به فرصت ایجاد شبکه وکالت کرد؟
پرفروشترین کتابهای نمایشگاه مجازی کتاب هفتم مشخص شدند
خانم خبرنگار: نقد کتاب گمشده امروز رسانههاست
جامعه ایرانی با تکیه بر دینداری و مقاومت سرمایهای عظیم برای کشور است
آیتالله رشاد: فهم معارف ولایت، توفیقی از جانب خداست
استاد داوری اردکانی: بود و نبود فلسفهای که با نظم زندگی در هماهنگی نباشد، یکی است
بازخوانی و تحلیل پیامهای رهبر انقلاب در دانشگاه آزاد اسلامی
مهلت ثبتنام کارشناسی ارشد پردیس بینالمللی دانشگاه امیرکبیر تمدید شد
احتمال تغییر در تقویم آموزشی دانشگاهها برای مدیریت بحران انرژی قوت گرفت
ایران با ارتقای دو پلهای در رتبه ۶ جهانی مدارک علمی پراستناد قرار گرفت
برنامه کامل زمان بندی آزمونهای سال ۱۴۰۵ اعلام شد
اعتراف به ضعفهای کاخ سفید در دوران بایدن در کتاب خاطرات همسرش
چگونه یک بنای ایرانی، معماری غرب را دگرگون کرد؟
در اینجا کتابها بیشتر از اسباببازی فروش رفتند
استوری پرواز همای به یاد شهدای جنگ رمضان
تصویر دیده نشده از شهید نصرالله و سپهبد سلامی و محمد پاکپور
«دولتشهر تنها»، خرده روایت هایی از روستاهای کردنشین و محله های تهران
شاهنامه چگونه سیستم ایمنی جامعه ایرانی را تقویت میکند؟
وزیر ارشاد: تجمعات خیابانی اکسیر شجاعت مردم ایران را تکثیر کرد
کاظمی: پیشنهادات تاثیر قطعی معدل در کنکور به شورای عالی انقلاب فرهنگی ارائه شد
وزیر آموزش و پرورش: نهضت عدالت آموزشی فقط مدرسهسازی نیست
امسال تمامی مراحل ثبت نام دانش آموزان غیرحضوری انجام میشود
امتحانات پایههای اول تا دهم از امروز آغاز میشود
محکومیت ۱۲ میلیاردی فرزاد فرزین باطل شد
عروسی خون در «کشتارگاه» را ببینید
بازدیدهای به وقت ایران ۱۰ میلیونی شد
زمان دقیق برگزاری کنکور سراسری و ارشد ۱۴۰۵ اعلام شد
مدل جدید چت جی پی تی تبدیل به سلاح بانک های ژاپنی در مقابل هکرها شد
میز مطالعات اجتماعی جنگ در وزارت علوم تأسیس شد
بازگشت تدریجی به محیطهای دانشگاهی آغاز شد
وطندوستی در ذهنیت ایرانی اصل مسلم است
«بچه مردم» به جشنواره زلین جمهوری چک میرود
«صبح روز چهلم» روی آنتن میرود؛ روایتی از جنگ رمضان
برنامه کامل زمان بندی آزمونهای سال ۱۴۰۵ اعلام شد
بازگشت تدریجی به محیطهای دانشگاهی آغاز شد
زمان دقیق برگزاری کنکور سراسری و ارشد ۱۴۰۵ اعلام شد
میز مطالعات اجتماعی جنگ در وزارت علوم تأسیس شد
ایران با ارتقای دو پلهای در رتبه ۶ جهانی مدارک علمی پراستناد قرار گرفت
احتمال تغییر در تقویم آموزشی دانشگاهها برای مدیریت بحران انرژی قوت گرفت
بازدیدهای به وقت ایران ۱۰ میلیونی شد
«بچه مردم» به جشنواره زلین جمهوری چک میرود
کاظمی: پیشنهادات تاثیر قطعی معدل در کنکور به شورای عالی انقلاب فرهنگی ارائه شد
محکومیت ۱۲ میلیاردی فرزاد فرزین باطل شد
زمانبندی امتحانات دانشگاه شهیدبهشتی به دلیل برگزاری آزمون ارشد تغییرکرد
«صبح روز چهلم» روی آنتن میرود؛ روایتی از جنگ رمضان
وزیر آموزش و پرورش: نهضت عدالت آموزشی فقط مدرسهسازی نیست
وطندوستی در ذهنیت ایرانی اصل مسلم است
خانم خبرنگار: نقد کتاب گمشده امروز رسانههاست
وزیر ارشاد: تجمعات خیابانی اکسیر شجاعت مردم ایران را تکثیر کرد
اتاق ماهواره دانشگاه علم و صنعت به موزه جنگ تبدیل میشود
در اینجا کتابها بیشتر از اسباببازی فروش رفتند
استوری پرواز همای به یاد شهدای جنگ رمضان
اعتراف به ضعفهای کاخ سفید در دوران بایدن در کتاب خاطرات همسرش
چگونه یک بنای ایرانی، معماری غرب را دگرگون کرد؟
مهلت ثبتنام کارشناسی ارشد پردیس بینالمللی دانشگاه امیرکبیر تمدید شد
استاد داوری اردکانی: بود و نبود فلسفهای که با نظم زندگی در هماهنگی نباشد، یکی است
شیوه برگزاری امتحانات و کلاسهای دانشگاههای غیرانتفاعی اعلام شد
مدل جدید چت جی پی تی تبدیل به سلاح بانک های ژاپنی در مقابل هکرها شد
امسال تمامی مراحل ثبت نام دانش آموزان غیرحضوری انجام میشود
شاهنامه چگونه سیستم ایمنی جامعه ایرانی را تقویت میکند؟
نسخه بنیاد علم برای توقف افت علمی دانشگاهها
عروسی خون در «کشتارگاه» را ببینید
«دولتشهر تنها»، خرده روایت هایی از روستاهای کردنشین و محله های تهران
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.