محققان دانشگاه سیدنی در همکاری با شرکت نوپای Dewpoint Innovations موفق شدهاند نوعی پوشش نانوپلیمری توسعه دهند که علاوه بر بازتاب ۹۷ درصدی پرتوهای خورشید، به طور همزمان از بخار موجود در هوا آب تولید میکند.
به گزارش تکناک، این فناوری نوآورانه میتواند خانهها را تا ۶ درجه سانتیگراد خنکتر از هوای بیرون نگه دارد و منبعی پایدار برای آب شیرین فراهم کند.
این پوشش که ظاهری مشابه رنگ دارد، از پلیمر PVDF-HFP ساخته شده و دارای ساختاری متخلخل است، که باعث پراکندگی نور در جهات مختلف میشود، بدون آنکه به ترکیبات جذبکننده UV وابسته باشد. در نتیجه برخلاف رنگهای سفید متداول که از دیاکسید تیتانیوم برای بازتاب نور استفاده میکنند، این پوشش بدون تجزیه یا تغییر رنگ در برابر تابش طولانیمدت خورشید دوام میآورد.
دادههای آزمایشهای میدانی در ساختمان Sydney Nanoscience Hub نشان میدهد که این رنگ توانسته است بیش از ۳۲ درصد از روزهای سال شبنم تولید کند. بهطور متوسط، هر مترمربع از سطح پوشیدهشده میتواند روزانه تا ۳۹۰ میلیلیتر آب به صورت شبنم جمعآوری کند. با احتساب یک بام ۱۲ مترمربعی، این مقدار به حدود ۴.۷ لیتر در روز میرسد. محققان اعلام کردند که برای یک خانه معمولی، این میزان تولید آب از بخار هوا میتواند پاسخگوی نیازهای اولیه روزانه باشد، بهویژه در مناطق کمباران که منابع آب محدود هستند.
به گفته پروفسور کیارا نتو از مؤسسه نانوی دانشگاه سیدنی، این فناوری گامی بزرگ در توسعه رنگهای خنککننده به حساب میآید، همچنین پاسخی برای چالش جهانی کمبود آب است. او تأکید کرد: «این فناوری راه را برای منابع غیرمتمرکز، کمهزینه و پایدار آب شیرین باز میکند، که موضوعی حیاتی در دوران تغییرات اقلیمی است.»
فرایند تولید آب از هوا در این پوشش به طور طبیعی انجام میشود؛ اختلاف دمایی میان سطح سرد پوشش و هوای گرم باعث میشود که بخار آب موجود در هوا میعان بیابد و به صورت قطرات روی سطح تشکیل شود. سطح صاف این رنگ به گونهای طراحی شده است که قطرات بهراحتی سر بخورند و به نقطه جمعآوری هدایت شوند. به باور پژوهشگران، این آب میتواند برای آبیاری گیاهان، سامانههای مهپاش یا حتی تولید هیدروژن مورد استفاده قرار گیرد.
دکتر مینگ چیو، مدیر فناوری شرکت Dewpoint Innovations توضیح داد که طراحی متخلخل داخلی پوشش باعث افزایش بازتاب نور و در عین حال حذف مواد مضر UV میشود. او گفت: «با استفاده از بازتاب پراکنده، بدون ایجاد خیرگی، هم کارایی بالا و هم زیبایی بصری حفظ میشود و همین ویژگی، استفاده از آن را در محیطهای واقعی آسانتر میکند.»
بیشتر بخوانید: امکان استخراج آب آشامیدنی از هوا با یک اسفنج جدید
از نظر صنعتی نیز این فناوری آماده ورود به مرحله تجاریسازی است. شرکت Dewpoint Innovations اکنون در حال توسعه نسخهای بر پایه آب از این رنگ است، که بتوان آن را با غلتک یا اسپری روی سطوح معمولی اعمال کرد.
پرزان مهتا، مدیرعامل این شرکت اعلام کرده است که این رنگ میتواند پشتبامها و سازههای دورافتاده را به منابعی مستقل از انرژی برای تولید آب پاک از هوا تبدیل کند. وی تصریح کرد: «این یک راهحل مقیاسپذیر و بدون نیاز به انرژی است، که میتواند بخشی از چالش جهانی کمبود آب را برطرف کند.»
نتایج کامل این پژوهش در نشریه Advanced Functional Materials منتشر شده است و تیم تحقیقاتی امیدوار است که نسخه تجاری این رنگ تا چند سال آینده در بازار جهانی عرضه شود.
