تولید آرایه های نانولوله کربنی برای جذب آب از رطوبت هوا

به گزارش ایرنا از ستاد ویژه توسعه فناوری نانو ،پژوهشگران دانشگاه رایس آرایه ای از نانولوله های کربنی تولید کردند که می تواند مولکول های آب را از هوا جذب کرده و در خود ذخیره سازی کند.

ˈپولیکل آجایانˈ و همکارانش روشی به تقلید از سوسک صحرایی یافتند که می تواند در صحرای خشک، مولکول های آب را با استفاده از بال هایش به دام انداخته و آب مورد نیاز خود را تأمین کند.

محققان با استفاده از یک روش ابداعی، موفق به اصلاح این جنگل نانولوله کربنی شدند به طوری که ته این نانولوله ها را به صورت ابرآب گریز و سطح آن ها را به صورت آبدوست درآوردند.

این رشته های نانولوله ای به دلیل ماهیت آبدوست سطحی خود، مولکول های آب را به دام انداخته و به دلیل ماهیت آب گریز لایه زیرین، آب را داخل جنگل نانولوله ای باقی می گذارد.

ˈسهموس اوزجن ˈاز محققان این پروژه می گوید: این فرآیند به انرژی خارجی نیازی ندارد و می توان آب را درون این جنگل نگهداری کرد. تنها کافی است ساختار نانولوله ها را فشار دهید تا آب از آن خارج شود.

این آرایه نانولوله ای با استفاده از روش CVD تولید شده که در آن نانولوله هایی به قطر چند نانومتر و طول چند سانتیمتر پدید می آید.

آزمایش های اجرا شده روی این آرایه ها نشان می دهد که مولکول های آب به سطح آبدوست نانولوله متصل شده و به درون آرایه نفوذ می کند که این کار با استفاده از نیروی جاذبه و فشار ستونی انجام می شود.

وارد شدن آب به فضای میان آرایه نانولوله ها موجب می شود تا دیگر مولکول های آب نیز فرصت به دام افتادن داشته باشند. این مولکول ها با پیوندهای واندروالسی، دوقطبی و هیدروژنی به نانولوله ها متصل می شوند. این ساختار قادر است 80 درصد وزن خود را با آب، بدون تغییر در ساختار آن، پر کند.

مقدار آب به دام افتاده کاملاً بستگی به رطوبت هوا دارد. اگر بتوان این آرایه ها را در فضایی بزرگ ایجاد کرد آنگاه می توان آب را با کارایی بالایی به دست آورد، زیرا برای تولید آب انرژی نیاز نیست.

نتایج مربوط به این ساختار که به داربست هایژروسکوپیک شهرت دارد در نشریه Applied Materials and Interfaces به چاپ رسیده است.

علمی **1354**1440