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
حمایت مجری معروف اخبار عراق، از خلیج فارس+عکس
جدیدترین تصویر از آیت الله سیستانی
صعود دانشجوی دانشگاه آزاد به بام ایران با یاد دانشمند شهید دکتر طهرانچی +عکس
آغاز کلاسهای نیمسال اول دانشگاه صنعتی امیرکبیر از ۲۸ شهریور
حمله هکرهای ایرانی یک واحد تولید برق را در انگلیس تعطیل کرد
شکایت آمریکا از تیک تاک با ۴۰۰ میلیون دلار تسویه شد
واکنش قالیباف به جنگ اقتصادی ترامپ و داردستهاش+عکس
کلید اولیه ۵ آزمون علوم پزشکی منتشر شد
کلید اولیه آزمونهای سراسری و پذیرش دانشجو معلم سال ۱۴۰۵ منتشر شد
سنتهای اجتماعی قرآن، راهی برای فهم عمیق حوادث بزرگ اجتماعی
میراث علمی ادبی ابن سینا از زبان محققان روسی، ازبکستانی و گرجستانی
مسجد سوخته کوی نصر بازسازی و افتتاح شد
رهبر شهید چگونه «وابستگی موشکی» را پیش از شکلگیری خنثی کرد؟
تصویب عناوین درسی مدارس بینالملل ایران برای نخستینبار
برنامههای درسی دانشگاه فرهنگیان بهروزرسانی شود
افتخارآفرینی دانشآموزان ایرانی در رقابت بینالمللی نوآوری فیزیک مالزی
فروش کتابهای درسی دانشآموزان فقط از سامانه رسمی مقدور است
در جامعه مهدوی رفتارها بر پایه ایثار و حذف انگیزههای سودجویانه است
بحارالانوار گردآوری جهتدار احادیث نیست؛ مجلسی و شکل دهی جامعه شیعه
ورود دانشجویان جدید با تأخیر انجام میشود/ کلاسها حتما حضوری است
نتایج اولیه آزمون کارشناسی ارشد ۱۴۰۵ در دهه اول شهریور اعلام می شود
پذیرش پژوهشگران پسادکتری تقاضامحور در ۱۲ دانشگاه و مرکز پژوهشی کشور
خدمات مرکز مشاوره دانشگاه علم و صنعت حضوری شد
ثبتنام ۴ هزارنفر در فراخوان جذب هیئت علمی علوم پزشکی/اعلام ظرفیت خالی
کوانتوم در آستانه تجاریسازی/ ۵ حوزهای که کوانتوم در حال تغییر آنهاست
توسعه تعاملات علمی و پژوهشی ایران و کشورهای بریکس
اعلام جزئیات شهریه دانشجویان شهریهپرداز دانشگاه الزهرا(س)
تکلیف افزایش ۲۰ درصدی ظرفیت پزشکی و دندانپزشکی تا سال ۱۴۰۴ مشخص شد
کاظمی: فرهنگ ایثار و شهادت، مزیت رقابتی ما در برابر دنیای استکبار است
واکنش سید عباس عراقچی وزیر امور خارجه به ادعای کمرشکنترین عملیات اقتصادی تاریخ
«لباس شخصی»سراغ یک پرونده امنیتی رفت
۵ نمایشنامه از ۵ درامنویس زن خوانده میشود
شکست «ددپول و ولورین» توسط «اودیسه»؛ رایان رینولدز تبریک گفت!
حجت الاسلام قمی: «مسجد» محور جامعه مبعوث است
بازگشت عمو پورنگ پس از ۵ سال به سیما
حجتالاسلام قمی: مسجد باید پرچمدار حرکت مؤمنان و جامعهسازی باشد
حجت الاسلام قمی: مسجد محدود به اقامه نماز نیست
حکمرانی شبکهای امام هادی(ع) در زندان و منشور کلامی زیارت جامعه کبیره
از سامرای محاصرهشده تا عصر غیبت/روایت راهبرد امام عسکری(ع) برای شیعه
فیلمساز ایرانی داور جشنواره یونانی شد
سفر «سندرم بلوغ» به انگلیس
«سیاوش» به هیچ نهادی وابسته نیست؛ هزینهها کاملا شخصی است!
شنیدن زمزمه عود و تمبک در آلبومی که به خواهر تقدیم شد
پذیرش تفاوتها در یک انیمیشن؛ اگر زال شاهنامه دختر بود چه میشد؟
از شکلگیری ایده تا شروع کسبوکار؛ «کارخانه»در رادیو اقتصاد راه افتاد
نمایشی با الهام از جهان موراکامی؛ ارتباط بین هنرمند و مخاطب مهم است
۳ چهره بزرگ در یک فیلم؛ حمایت برد پیت از مستند ویم وندرس درباره زومتور
جزئیات فصل جدید یک رویداد موسیقایی؛ وقتی موسیقی از تهران خارج میشود
تصویر معناداری که قالیباف در کنار خلیج فارس منتشر کرد
امیر جدیدی و حمید نعمتالله در پشتِ صحنه سریال داش آکل
«عید بیعت» در میدان ولیعصر(عج) برگزار میشود
بازگشت حماسی مصدق به قدرت،کینه شاه و دربار علیه دولت ملی را تعمیق کرد
شهادت امام حسن عسکری (ع) هیئت کجا برویم؟
مشرکان عصر جاهلیت موحد بودند؟
توییت معنادار معاون وزیر خارجه در پاسخ به ترامپ+عکس
سامرا آماده میزبانی از عزاداران امام حسن عسکری (ع) شد
اعلام برنامههای علمی هفته ملی ابنسینا در ایران
تلاش ملاعبدالله بهابادی در سازماندهی استنباط و روابط میان ادله
«عقل فعال» میراث حل مسائل روز؛ ابن سینا شاخصه عقلانیت در اسلام است
زبانآموز حرفهای چگونه آلمانی یاد میگیرد؟ نگاهی تخصصی به مسیر رسیدن از سطح A1 تا C1
محقق ایرانی باکتری را به ترانزیستور تبدیل کرد
جیمز وب ۳ سیاهچاله فعال در یک کهکشان دوردست کشف کرد
مصوبه مهم درباره اقتصاد دیجیتال
تولید ماده اولیه داروی ایرانی درمان «فیبروز کبدی»
ایده امیرکبیر در تأسیس دارالفنون چه بود؟
پرچم انتقام و خونخواهی بر فراز گنبد مساجد کشور به اهتزاز درمی آید
راهاندازی موکبهای دائمی در مرز ایران و عراق
چرا رهبر شهید به جوانان اروپایی نامه نوشتند؟
آثار و عوامل تجربه زیسته احساس تنهایی در دختران تجرد زیست
«فرمانده هرمز» را چقدر میشناسید؟
جزئیات برنامههای هفته آموزش هنر اعلام شد
شوراهای آموزش و پرورش؛ ظرفیت ملی برای جهش کیفیت و عدالت تربیتی
کاهش ۲۰ درصدی تخلفات اداری آموزشوپرورش
زنگ نماز همراه با زنگ مدرسه نواخته شود
آغاز دریافت کارت ۵ آزمون علوم پزشکی از امروز
جدیدترین تغییرات فراخوان جذب هیئت علمی علوم پزشکی را اینجا ببینید
آغاز ثبت نام پذیرفته شدگان آزمون دکتری از اول شهریور
جزئیات ثبت نام آزمون دکتری تخصصی و پژوهشی گروه علوم پزشکی اعلام شد
نتایج نهایی آزمون دکتری اعلام شد
بیش از ۷۵۰ هزار نفر کارت کنکور ۱۴۰۵ و آزمون پذیرش دانشجو معلم گرفتند
زمان و تعداد سوالات گروههای پنجگانه کنکور سراسری ۱۴۰۵ مشخص شد
جزئیات ثبت نام آزمون دکتری تخصصی و پژوهشی گروه علوم پزشکی اعلام شد
جدیدترین تغییرات فراخوان جذب هیئت علمی علوم پزشکی را اینجا ببینید
زبانآموز حرفهای چگونه آلمانی یاد میگیرد؟ نگاهی تخصصی به مسیر رسیدن از سطح A1 تا C1
مهران مدیری تحت عمل جراحی و درمان قرار گرفت
نتایج نهایی آزمون دکتری اعلام شد
هشدار درباره کاهش رتبه علمی ایران در جهان
توزیع کارت کنکور ۱۴۰۵ از امروز آغاز شد
آزمون تربیت معلم همزمان با کنکور سراسری ۱۴۰۵ برگزار میشود
آغاز دریافت کارت ۵ آزمون علوم پزشکی از امروز
آغاز ثبت نام پذیرفته شدگان آزمون دکتری از اول شهریور
پرچم انتقام و خونخواهی بر فراز گنبد مساجد کشور به اهتزاز درمی آید
چرا رهبر شهید به جوانان اروپایی نامه نوشتند؟
آموزش و پرورش باید در کنار سه قوه، «قوه چهارم» کشور باشد
مصوبه مهم درباره اقتصاد دیجیتال
آثار و عوامل تجربه زیسته احساس تنهایی در دختران تجرد زیست
«فرمانده هرمز» را چقدر میشناسید؟
ایده امیرکبیر در تأسیس دارالفنون چه بود؟
جزئیات برنامههای هفته آموزش هنر اعلام شد
کاهش ۲۰ درصدی تخلفات اداری آموزشوپرورش
جیمز وب ۳ سیاهچاله فعال در یک کهکشان دوردست کشف کرد
تولید ماده اولیه داروی ایرانی درمان «فیبروز کبدی»
شوراهای آموزش و پرورش؛ ظرفیت ملی برای جهش کیفیت و عدالت تربیتی
زنگ نماز همراه با زنگ مدرسه نواخته شود
شهادت امام حسن عسکری (ع) هیئت کجا برویم؟
محقق ایرانی باکتری را به ترانزیستور تبدیل کرد
راهاندازی موکبهای دائمی در مرز ایران و عراق
تلاش ملاعبدالله بهابادی در سازماندهی استنباط و روابط میان ادله
پایان اسکرول بینهایت و شمارش لایک در اینستاگرام
بزرگترین هواپیمای تمام برقی جهان ۲۷ دقیقه پرواز کرد
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.