Enerji harcamadan havadan su yakalayan kristaller geliştirildi

Sudaki mineral bileşenleri çıkaran desalinasyon işlemi, tarım ve insan kullanımı için temiz su elde etmede yaygın kullanılan bir yöntem.

Bunun yanı sıra atmosferdeki nemli havadan veya sisten de içme suyu çıkaran yöntemler var. Ancak bu tekniklerin büyük miktarda enerji gerektirmesi sorun teşkil ediyor.

Abu Dabi New York Üniversitesi liderliğindeki bir araştırma ekibi, enerji ihtiyacını sıfıra indiren kristallerle havadan su çıkarmayı başardı.

Independent Türkçe'nin aktardığı bulgularını Journal of the American Chemical Society adlı hakemli dergide yayınlayan bilim insanları, kurak ortamlarda yaşayan bitki ve hayvanlardan ilham aldı. Örneğin çölde yaşayan böcek ve kertenkeleler, vücutlarındaki hidrofilik (suyu çeken) ve hidrofobik (suyu iten) alanlar sayesinde havadaki nemi yakalayabiliyor. Su hidrofilik alanlara çekiliyor ve damlacıklar, hidrofobik alanlarda birikip taşınıyor.

Araştırmacılar işe kimyasal açıdan çok yönlü üç organik bileşik seçerek başladı. Daha sonra bunlardan elastik organik kristaller geliştirerek havadaki suyla nasıl etkileşime girdiklerini test ettiler.

Nihayetinde Janus kristali adını verdikleri, yüzeyinde hem hidrofilik hem de hidrofobik bölgeler olan malzemeyi ortaya çıkardılar. Bu alanların ilki suyun yakalanmasını, diğeri de bir hazneye aktarılmasını sağlıyor. 

Janus kristallerinin sisteki nemi yakalamada çok iyi başarı gösterdiğini kaydeden bilim insanları, yüzeyleri sayesinde enerji girdisine de ihtiyaç kalmadığını söylüyor. Kristallerin dar ve ışık geçiren yapıları sayesinde araştırmacılar ışık kullanarak sis damlacıklarının toplanıp yoğunlaşmasını anlık bir şekilde izleyebiliyor.

Daha önceki gözenekli organik kristallerin aksine yeni teknoloji, su toplama ve su verme işlevlerini yüzeyde birleştirerek ortam koşullarında toplanan su miktarını en üst düzeye çıkarıyor. 

Çalışmaya liderlik eden Pance Naumov, kristallerin su kıtlığıyla mücadelede önemli bir rol oynayabileceğini ifade ediyor:

Dünya atmosferi bol miktarda kullanılmamış tatlı su içeriyor ancak bu nemi etkili bir şekilde yakalayıp toplayabilecek ve içilebilir suya dönüştürebilecek malzemelere acilen ihtiyacımız var.