Ống nano cacbon khai thác nước trên sa mạc khô cằn
Khoa học - công nghệ - Ngày đăng : 23:59, 26/06/2014
Một công trình nghiên cứu mới của các nhà khoa học tại Đại học Rice, Mỹ đã chứng minh, rừng ống nano cacbon có thể khai thác các phân tử nước từ không khí của sa mạc khô cằn và tích trữ chúng để sử dụng trong tương lai.
Phát minh mới này gọi là "giàn hút ẩm", mô phỏng loài bọ cánh cứng Stenocara có thể sống sót trên sa mạc bằng cách mở rộng đôi cánh để “hứng” và “uống” các phân tử nước từ sương sớm, đã được đăng chi tiết trên Tạp chí Applied Materials and Interfaces của Hội hóa học Mỹ.
Các nhà khoa học đã biến đổi rừng ống nano cacbon để ống nano cacbon có mặt dưới siêu kỵ nước và mặt trên thấm nước. Rừng ống này sẽ hút các phân tử nước từ không khí và giữ chúng ở bên trong một cách tự nhiên. Có thể vắt nước từ rừng ống nano này và tái sử dụng.
Rừng ống nano cacbon gồm các ống chỉ rộng vài nano mét và dài khoảng 1cm, được hình thành thông qua lắng đọng hơi hóa học với sự hỗ trợ của nước. Nhóm nghiên cứu đã đặt một lớp siêu kỵ nước phía trên rừng ống và sau đó tách rừng ống ra khỏi đế silicon, lộn nó lên và thêm một lớp polyme thấm nước ở mặt còn lại.
Trong các thử nghiệm, các phân tử nước di chuyển đến mặt trên thấm nước và thâm nhập vào rừng ống nano thông qua họat động của mao quản và trọng lực.
Các nhà nghiên cứu đã thử nghiệm một số biến thể của rừng ống nano cacbon. Khi chỉ có mặt trên thấm nước, rừng ống nano bị phá hủy khi tiếp xúc với không khí ẩm ướt vì mặt dưới không được xử lý và thiếu các liên kết polyme giữ chắc cho mặt trên.
Trong trường hợp rừng ống nano cacbon có mặt trên và mặt dưới đều thấm nước, mặc dù vẫn gắn chặt với nhau nhưng nước lại chảy xuyên qua. Tuy nghiên, với mặt dưới kỵ nước và mặt trên thấm nước, rừng ống nano cacbon vẫn còn nguyên vẹn, thậm chí cả khi 80% trọng lượng của nó ngấm nước.
Lượng hơi nước thu được, phụ thuộc vào độ ẩm của không khí. Một mẫu 8 miligam (với diện tích bề mặt 0,25 cm2) có thể hút được lượng nước bằng 27,4% trọng lượng của nó trong thời gian hơn 11 giờ trong bầu không khí khô và 80% trong hơn 13 giờ trong không khí ẩm. Các thí nghiệm bổ sung cho thấy, rừng ống nano cacbon làm chậm quá trình bốc hơi của nước đã bị mắc trong đó. Nếu trồng được các rừng ống nano trên quy mô lớn, phát minh mới này có thể giúp thu gom nước hiệu quả, vì không đòi hỏi nguồn năng lượng bên ngoài.
Theo Sehmus Ozden, một tác giả của công trình nghiên cứu, việc sản xuất các dãy ống nano cacbon để sử dụng trong thực tế vẫn còn khó khăn.
Bảo Anh (theo Cục Thông tin KH&CN Quốc gia)
Một Thế Giới
