ابداع شگفتانگیز دانشمندان MIT: برداشت سریع آب از هوای خشک با امواج فراصوت
محققان MIT دستگاهی ساخته اند که می تواند یکی از بزرگترین مشکلات بشریت یعنی دسترسی به آب آشامیدنی در مناطق خشک را حل کند. برخلاف سیستمهای قدیمی که برای جمعآوری آب از رطوبت هوا به ساعتها زمان و نور خورشید نیاز داشتند، این اختراع جدید از امواج فراصوت برای انجام این کار تنها در چند دقیقه استفاده میکند.
سیستم های معمولی برداشت آب جوی (AWH) از مواد اسفنج مانندی به نام جاذب استفاده می کنند که رطوبت هوا را جذب می کند. اما مشکل اینجاست که برای جدا کردن آب از این اسفنج معمولاً باید ساعت ها زیر نور خورشید گرم شود تا آب تبخیر و سپس متراکم شود.
اکنون محققان MIT راه حل بهتری پیدا کرده اند. آنها یک صفحه سرامیکی پیزوالکتریک طراحی کردند که وقتی ولتاژی به آن اعمال می شود در فرکانس های بالا (اولتراسوند) می لرزد. این ارتعاش باعث می شود پیوندهای ضعیف بین مولکول های آب و مواد جاذب پاره شود و قطرات آب از اسفنج خارج شوند.
حذف آب از هوا با کمک امواج اولتراسوند
نمونه اولیه اولتراسونیک محققان MIT 45 برابر کارآمدتر از روشهای سنتی تبخیر است. دلیل این برتری دو چیز است: دستگاه به جای ساعت ها انتظار در آفتاب، اسفنج را در چند دقیقه خشک می کند. همچنین برخلاف گرما که انرژی زیادی برای جوشاندن تمام آب مصرف می کند، اولتراسوند تنها انرژی لازم برای جداسازی فیزیکی آب را مصرف می کند.
یکی از مزیت های اصلی این دستگاه این است که در محیط های خشک نیز کار می کند. در بسیاری از مناطق کم آب جهان (مانند بیابان ها) رطوبت نسبی کم است و سیستم های فعلی در آنجا موثر نیستند. اما دستگاه MIT حتی در شرایط خشک نیز می تواند رطوبت را جذب و استخراج کند.
محققان پیشنهاد می کنند این دستگاه را با یک پنل خورشیدی کوچک و حسگر هوشمند ترکیب کنند. سنسور تشخیص می دهد که جاذب چه زمانی اشباع شده است و سپس با فعال کردن لرزشگیر آب را تخلیه می کند. این چرخه می تواند بارها در طول روز تکرار شود و حجم آب تولیدی را افزایش دهد.
یافته های این تحقیق در مجله Nature Communications منتشر شده است.
منبع: دیجیاتو
