Play-doh wurde eigentlich als Tapetenreiniger erfunden, aber jetzt kennen wir es als lustiges Kinderspielzeug. Genau wie bei der Erfindung von Play-doh haben Wissenschaftler versehentlich kleine Nanostäbe geschaffen, die Wasser aus der Luft gewinnen können, warum sind diese Kohlenstoffnanostäbe speziell? Schließlich können viele Dinge Wasser aus der Luft extrahieren. Nun, diese Stäbe extrahieren mehr Wasser bei niedriger Luftfeuchtigkeit und stoßen Wasser bei hoher Luftfeuchtigkeit aus, völlig anders als bei jeder anderen derzeit bekannten Extraktionsmethode.
"Hier zeigen wir, dass Stäbe auf Kohlenstoffbasis Wasser bei niedriger Luftfeuchtigkeit adsorbieren und spontan etwa die Hälfte des adsorbierten Wassers ausstoßen können, wenn die relative Luftfeuchtigkeit einen Schwellenwert von 50–80% überschreitet. Der Wasserausstoß ist reversibel und wird dem zugeschriebenGrenzflächenkräfte zwischen den begrenzten Stangenoberflächen. "~ Natur
[Bildquelle : PNNL ]
Die Entdeckung kam zuerst als Chemiker Satish Nune von Pacific Northwest National Laboratories PNNL untersuchte die Nanostäbe mit einem Dampfanalysewerkzeug genauer. Die Stäbe arbeiteten im Gegensatz zu anderen Wasserrezeptoren, da die gesamte Baugruppe mit zunehmender äußerer Luftfeuchtigkeit an Masse verlor. Der Mechanismus hinter diesem einzigartigen Verhalten liegt in der VariablenAbstand der Stangen gemäß PNNL . Wenn die Luftfeuchtigkeit niedrig ist, halten die Stäbe einen großen Abstand ein, der das Sammeln von Wasser ermöglicht. Mit zunehmender Luftfeuchtigkeit zieht die Kapillarwirkung des Wassers die Stäbe jedoch näher zusammen und stößt das absorbierte Wasser aus.
"Bei großen Stababständen kann sich auf der Oberfläche der Stäbe auf Kohlenstoffbasis eine Monoschicht aus Wasser bilden, die anschließend zu einer Kondensation auf engstem Raum zwischen benachbarten Stäben führt. Mit zunehmender relativer Luftfeuchtigkeit können benachbarte Stäbe begrenzende Oberflächen eindringenDie Bündel werden durch Kapillarkräfte näher zusammengezogen. "~ Natur
Dieser Prozess wurde bereits in den 1990er Jahren vorgeschlagen Wissenschaftswarnung aber es wurde nicht nachgewiesen, dass dies möglich ist. Forscher konnten die Phänomene unter mikroskopischen Videos aufzeichnen, aber es ist ziemlich verschwommen. Sie können sich den folgenden Prozess ansehen und mit genauem Auge beobachten.
Es wird spekuliert, dass die Verwendung dieser Nanostäbe eine großflächige Wassernutzung in trockenen Wüstenumgebungen beinhaltet. Derzeit ist das zufällige Material bei dieser Aufgabe jedoch nur in etwa 10 bis 20% der gesamten Masse wirksam. Jetzt, da die Wissenschaftler beginnen zu verstehen, wieDas Material funktioniert, sie glauben, dass sie es verfeinern und die Effizienz steigern können. Nachdem die Effizienz in den Kohlenstoffnanostabstrukturen erhöht wurde, kann die praktische Umsetzung beginnen.