قد تساعد البلورات التي تحتجز الرطوبة في الحد من فقر المياه العذبة على الأرض
تم اكتشاف طريقة جديدة لجمع المياه من الندى والمصادر الطبيعية الأخرى.
تم الإبلاغ عن طريقة جديدة لحصاد المياه من مصادر طبيعية ، مثل الضباب والندى ، في دراسة جديدة نُشرت في مجلة Nature Chemistry في 16 مارس.
مع ندرة المياه التي تؤثر حاليًا على مئات الملايين في جميع أنحاء العالم - من المقدر أن تصل إلى 1.8 مليار شخص بحلول عام 2025 - فإن الاكتشاف يلهم على الأقل تقنية جديدة تحاول معالجة بعض مشاكل المياه الأكثر إلحاحًا على كوكب الأرض.
مبدأ أساسي جديد لتجميع المياه
لاحظ الباحثان باتريك كومينز وماريه الهنداوي من جامعة نيويورك أبوظبي (NYUAD) لأول مرة كيف تكثف الماء تلقائيًا من بخار إلى سائل وانتقل عبر سطح بلورة عضوية كانت تتسامي ببطء.
التسامي هو عندما يمكن للمادة أن تتحول من مادة صلبة إلى غاز دون أن تصبح سائلة.
وجدوا هذه العملية ناتجة عن تغييرات في عرض القنوات الصغيرة التي تتشكل بمرور الوقت على سطح البلورة وتوجه الماء المكثف عبر سطحه.
في الورقة ، وصفوا هذه العملية على بلورات "سداسي كلور البنزين" ، وهو مركب يستخدم غالبًا كمبيد للفطريات.
بسبب التسامي ، فإن سطح هذه المادة له تضاريس صلبة مع قنوات متوازية محددة جيدًا. شوهد الغبار وحتى الجسيمات النانوية المعدنية تتحرك بشكل مستقل عبر القنوات.
تم اكتشاف أن الماء الجوي المكثف ، الذي يهاجر على طول القنوات مع تغير المقطع العرضي والعرض بمرور الوقت ، هو المسؤول عن حركة هذه الجسيمات.
تضمنت المحاولات السابقة لتحقيق تدفق المياه المستقل إما تعديلات كيميائية سطحية أو قنوات دقيقة مصممة بعناية ، وكذلك على أسطح بعض النظم الطبيعية ، بما في ذلك بعض النباتات أو الحشرات.
قال المؤلف المشارك Panče Naumov في بيان صحفي: "إن حركة الماء على الأسطح الصلبة هي إحدى أكثر الظواهر الأساسية الموجودة في الطبيعة" .
"من خلال العمليات التطورية التي استمرت لآلاف السنين ، تم تحسين أسطح الكائنات الطبيعية من أجل النقل الفعال للمياه لمجموعة متنوعة من الوظائف الداعمة للحياة. وقد شوهدت النباتات تقوم بذلك عن طريق تحريك الماء ضد الجاذبية."
نتائج هذه الدراسة الجديدة لديها القدرة على توجيه تطوير تقنيات جديدة لاستغلال المياه التي تستخدم حاليًا حصريًا من قبل عدد قليل من النباتات والحيوانات الصحراوية ، مثل الندى والضباب ، من أجل البقاء.
"اكتشف فريقنا طريقة جديدة لنقل المياه عبر سطح صلب ديناميكي ، وهو مبدأ أساسي جديد أساسي لتجميع المياه. ويمكن أن يوفر هذا مصدر إلهام للتقنيات الناشئة التي يمكن أن تزيد من كفاءة الأنظمة التجريبية المستخدمة في جمع الرطوبة الجوية ، "واختتم نوموف.
نُشرت الدراسة الكاملة في مجلة Nature Chemistry في 16 مارس ويمكن العثور عليها هنا .
