ประชากรมากกว่าหนึ่งในสามของโลกอาศัยอยู่ในพื้นที่แห้งแล้ง ซึ่งเป็นพื้นที่ที่ประสบปัญหาการขาดแคลนน้ำเป็นจำนวนมาก ตอนนี้นักวิทยาศาสตร์ได้พัฒนาวิธีแก้ปัญหาที่สามารถช่วยให้ผู้คนในพื้นที่เหล่านี้เข้าถึงน้ำดื่มสะอาดได้
ทีมงานของมหาวิทยาลัยเท็กซัสในออสตินได้พัฒนาฟิล์มเจลราคาประหยัดที่ทำจากวัสดุมากมายที่สามารถดึงน้ำจากอากาศได้แม้ในสภาพอากาศที่แห้งแล้งที่สุด วัสดุที่ช่วยให้เกิดปฏิกิริยานี้มีราคาเพียง 2 เหรียญสหรัฐต่อกิโลกรัม และกิโลกรัมเดียวสามารถผลิตน้ำได้มากกว่า 6 ลิตรต่อวันในพื้นที่ที่มีความชื้นสัมพัทธ์น้อยกว่า 15% และ 13 ลิตรในพื้นที่ที่มีความชื้นสัมพัทธ์สูงถึง 30%
งานวิจัยนี้สร้างขึ้น
จากความก้าวหน้าครั้งก่อนๆ จากทีม รวมถึงความสามารถในการดึงน้ำออกจากบรรยากาศและการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีนั้นเพื่อสร้างดินที่สามารถรดน้ำได้เอง อย่างไรก็ตาม เทคโนโลยีเหล่านี้ได้รับการออกแบบสำหรับสภาพแวดล้อมที่มีความชื้นสูง
Guihua Yu ศาสตราจารย์ด้านวัสดุศาสตร์และวิศวกรรมเครื่องกลจาก Walker Department of Mechanical Engineering แห่ง Cockrell School of Engineering กล่าวว่า “งานใหม่นี้เป็นเรื่องเกี่ยวกับการแก้ปัญหาในทางปฏิบัติที่ผู้คนสามารถใช้เพื่อสูบน้ำในสถานที่ที่ร้อนและแห้งแล้งที่สุดในโลก” “สิ่งนี้สามารถช่วยให้ผู้คนนับล้านที่ไม่สามารถเข้าถึงน้ำดื่มได้อย่างสม่ำเสมอมีอุปกรณ์สร้างน้ำที่เรียบง่ายที่บ้านซึ่งพวกเขาสามารถใช้งานได้ง่าย”
ที่เกี่ยวข้อง: เปลี่ยนน้ำทะเลเป็นน้ำดื่ม – ด้วยการกดปุ่ม
นักวิจัยใช้เซลลูโลสหมุนเวียนและส่วนผสมในครัวทั่วไป หมากฝรั่งบุก เป็นโครงกระดูกหลักที่ชอบน้ำ (ดึงดูดกับน้ำ) โครงสร้างรูเปิดของเหงือกช่วยเร่งกระบวนการดักจับความชื้น ส่วนประกอบที่ออกแบบอีกชิ้นหนึ่ง คือ เซลลูโลสที่ตอบสนองต่ออุณหภูมิพร้อมปฏิกิริยาไม่ชอบน้ำ (ต้านทานต่อน้ำ) เมื่อถูกความร้อน จะช่วยปล่อยน้ำที่กักเก็บในทันที เพื่อลดพลังงานที่ป้อนเข้าสู่การผลิตน้ำโดยรวม
ความพยายามอื่น ๆ
ในการดึงน้ำจากอากาศในทะเลทรายมักใช้พลังงานมากและไม่ผลิตมาก และถึงแม้หกลิตรจะฟังดูไม่มากนัก แต่นักวิจัยกล่าวว่าการสร้างฟิล์มหนาขึ้นหรือเตียงดูดซับหรืออาร์เรย์ที่มีการเพิ่มประสิทธิภาพสามารถเพิ่มปริมาณน้ำที่ผลิตได้อย่างมาก
วิธีง่ายๆ
นักวิจัยกล่าวว่าปฏิกิริยานี้เป็นเรื่องง่าย ซึ่งช่วยลดความท้าทายในการปรับขนาดและบรรลุการใช้งานจำนวนมาก
“นี่ไม่ใช่สิ่งที่คุณจำเป็นต้องมีระดับสูงเพื่อใช้” Youhong “Nancy” Guo ผู้เขียนนำรายงานฉบับนี้และอดีตนักศึกษาปริญญาเอกในห้องปฏิบัติการของ Yu ซึ่งปัจจุบันเป็นนักวิจัยดุษฎีบัณฑิตที่สถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์กล่าว “ตรงไปตรงมาเพียงพอที่ทุกคนสามารถทำมันที่บ้านได้หากมีวัสดุ”
มากกว่า: นักวิทยาศาสตร์ค้นพบวิธีการพัฒนาขั้นสูงในการผลิตอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ขั้นสูงด้วย H20
ฟิล์มมีความยืดหยุ่น
และสามารถขึ้นรูปได้หลากหลายรูปทรงและขนาดขึ้นอยู่กับความต้องการของผู้ใช้ การสร้างภาพยนตร์ต้องใช้สารตั้งต้นของเจลเท่านั้น ซึ่งรวมถึงส่วนผสมที่เกี่ยวข้องทั้งหมดที่เทลงในแม่พิมพ์
“เจลใช้เวลาในการเซ็ตตัวเพียง 2 นาที จากนั้นก็ต้องทำให้แห้งโดยแช่แข็ง และสามารถลอกออกจากแม่พิมพ์และใช้งานได้ทันทีหลังจากนั้น” Weixin Guan นักศึกษาปริญญาเอกในทีมของ Yu และหัวหน้านักวิจัยของงานนี้กล่าว
บทความใหม่ปรากฏใน Nature Communications
ที่มา: มหาวิทยาลัยเท็กซัส
Credit : แทงบอล
