شناسهٔ خبر: 75740262 - سرویس بین‌الملل
نسخه قابل چاپ منبع: ایمنا | لینک خبر

فناوری نانو به کمک بحران آب و گرمای شهری می‌آید

دانشمندان دانشگاه سیدنی نوعی رنگ سقفی نانویی ساخته‌اند که علاوه‌بر بازتاب ۹۷ درصدی نور خورشید و کاهش دمای خانه تا ۶ درجه، امکان استخراج آب از هوای پیرامون را نیز دارد؛ این نوآوری می‌تواند راهی پایدار برای تأمین آب و مقابله با گرمایش شهری باشد.

صاحب‌خبر -

به گزارش سرویس ترجمه خبرگزاری ایمنا، دانشمندان دانشگاه سیدنی با همکاری شرکت نوآوری‌های دیوپوینت (Dewpoint Innovations) موفق به ساخت نوعی پوشش پلیمری نانوساختار شده‌اند که می‌تواند تا ۹۷ درصد از تابش خورشید را بازتاب دهد و هم‌زمان بخار آب موجود در هوا را به قطرات آب مایع تبدیل کند. این نوآوری، گامی مهم در جهت توسعه فناوری‌های پایدار برای مقابله با گرمایش شهری و کمبود منابع آب به‌شمار می‌رود.

این نوآوری راهکاری مقیاس‌پذیر، بی‌نیاز از انرژی و سازگار با محیط زیست است که می‌تواند بام‌ها و تأسیسات دورافتاده را به منابع پایدار آب تمیز تبدیل کند و نشانه‌ای از آینده‌ای نزدیک است؛ آینده‌ای که در آن سقف خانه‌ها نه‌تنها سپری در برابر حرارت خورشید خواهند بود، بلکه منبعی پیوسته از آب تازه نیز فراهم می‌کنند.

پوشش جدید که ظاهری شبیه رنگ سفید دارد، عملکردی فراتر از رنگ‌های رایج سقفی ارائه می‌دهد. ماده اصلی این پوشش از پلیمر پلی‌وینیلیدین فلوراید-کو-هگزافلوئوروپروپن (PVDF-HFP) ساخته شده است؛ پلیمر متخلخلی که به جای استفاده از ذرات رنگ‌دانه‌ای همچون دی‌اکسید تیتانیوم، از ساختار درونی خود برای بازتاب نور خورشید بهره می‌برد. شبکه‌ای از حفره‌های بسیار ریز درون این پوشش موجب می‌شود نور خورشید در جهات مختلف پراکنده و بخش اندکی از آن جذب سطح شود، در نتیجه دمای سقف و فضای داخلی ساختمان به‌طور قابل‌توجهی کاهش پیدا می‌کند.

فناوری نانو به کمک بحران آب و گرمای شهری می‌آید

نتایج آزمایش‌های انجام‌شده روی سقف ساختمان مرکز علوم نانو سیدنی (Sydney Nanoscience Hub) نشان داد که این پوشش می‌تواند دمای داخل سازه را به‌طور میانگین حدود ۶ درجه سلسیوس کمتر از هوای بیرون نگه دارد. همین اختلاف دما به‌طور طبیعی موجب تقطیر بخار آب هوا بر سطح پوشش و تشکیل قطرات آب می‌شود، مشابه حالتی که روی آینه سرد دیده می‌شود. این فرایند به تشکیل مداوم شبنم منجر و در آزمایش‌های میدانی، طی بیش از ۳۰ درصد روزهای سال، مقدار قابل‌توجهی آب جمع‌آوری شد. بر اساس محاسبات محققان، هر متر مربع از این پوشش می‌تواند به‌طور متوسط روزانه تا ۳۹۰ میلی‌لیتر آب تولید کند، به‌طوری‌که یک سقف ۱۲ مترمربعی در شرایط مناسب نزدیک به ۴.۷ لیتر آب در روز فراهم می‌کند.

این فناوری نه‌تنها پیشرفت چشمگیری در زمینه پوشش‌های خنک‌کننده برای ساختمان‌هاست، بلکه راهی پایدار و کم‌هزینه برای تأمین آب در مقیاس غیرمتمرکز فراهم می‌کند که مسئله‌ای حیاتی در شرایط تغییر اقلیم و افزایش کم‌آبی در جهان است. این سیستم قرار نیست جایگزین بارندگی شود، بلکه مکمل آن است و می‌تواند در مناطق گرم و خشک که رطوبت شبانه افزایش پیدا می‌کند نیز بازدهی مطلوبی داشته باشد.

پژوهشگران خاطرنشان می‌کنند که برخلاف بسیاری از رنگ‌های تجاری موجود، این پوشش فاقد مواد جاذب اشعه ماورای بنفش است و با انعکاس پراکنده نور، بدون ایجاد خیرگی، زیبایی بصری ساختمان را نیز حفظ می‌کند. ساختار متخلخل داخلی این محصول با دستیابی به بازتابندگی بالا و دوام زیاد همراه است و در عین حال از مشکلات زیست‌محیطی پوشش‌های مبتنی‌بر رنگ‌دانه‌ها جلوگیری می‌کند.

فناوری نانو به کمک بحران آب و گرمای شهری می‌آید

طی شش‌ماه آزمایش میدانی در شرایط سخت نور و گرمای استرالیا، هیچ‌گونه نشانه‌ای از فرسودگی، تغییر رنگ یا کاهش کارایی در این پوشش مشاهده نشده است و قطرات تشکیل‌شده به‌کمک لایه صاف بالایی به آسانی از سطح جدا می‌شوند و می‌توانند به‌طور مستقیم در سامانه جمع‌آوری آب هدایت شوند. این ویژگی امکان استفاده از آب حاصل در کاربردهایی همچون آبیاری گیاهان، سیستم‌های مه‌پاش خنک‌کننده و حتی تولید سوخت‌های سبز همچون هیدروژن را فراهم می‌کند. شرکت سازنده هم‌اکنون در حال آماده‌سازی نسخه‌ای از این رنگ با پایه آبی است که به آسانی با غلطک یا اسپری روی سقف‌ها قابل اجراست.