فیلم بیشتر »»
کد خبر ۹۵۰۴۲۳
تاریخ انتشار: ۰۳:۳۰ - ۲۱-۱۲-۱۴۰۲
کد ۹۵۰۴۲۳
انتشار: ۰۳:۳۰ - ۲۱-۱۲-۱۴۰۲

ساخت نانوابزاری که از آب شور برق تولید می‌کند

ساخت نانوابزاری که از آب شور برق تولید می‌کند
پژوهشگران دستگاهی ساختند که می‌تواند از آب شور و آب لوله‌کشی‌های شهری، برق تولید کند. این کار با الهام از فرآیند تبخیر در گیاهان انجام شده است.

تبخیر یک فرآیند طبیعی است که درهمه جا دیده می‌شود، تقریبا نیمی از انرژی خورشید که به زمین می‌رسد، صرف فرآیندهای تبخیر می‌شود. از سال ۲۰۱۷، محققان در تلاش‌اند تا پتانسیل انرژی تبخیر را از طریق اثر هیدروولتائیک (HV) مهار کنند. در این ابزار عبور یک سیال از سطح باردار دستگاه نانویی منجر به تولید الکتریسیته می‌شود.

به گزارش ایسنا، تبخیر یک جریان مداوم در درون نانوکانال داخل این دستگاه ایجاد می‌کند، که این جریان نقش پمپ را ایفا کرده و به حرکت سیال کمک می‌کند. این اثر در میکرولوله‌های درون شاخ و برگ گیاهان مشاهده می‌شود، جایی که به لطف ترکیبی از فشار مویرگی و تبخیر طبیعی، حمل و نقل آب در کل گیاه رخ می‌دهد.

اگرچه در حال حاضر دستگاه‌های هیدروولتائیک وجود دارد، اما درک عملکردی بسیار کمی از شرایط و پدیده‌های فیزیکی حاکم بر تولید انرژی در مقیاس‌نانو وجود دارد. این یک شکاف دانش است که جولیا تاگلیبو و همکارانش به سراغ آن رفتند.

آن‌ها ترکیبی از آزمایش و مدل سازی چندگانه را برای توصیف جریان سیال، جریان یون و اثرات الکترواستاتیک را با هدف بهینه‌سازی دستگاه‌های HV انجام دادند.

با استفاده از یک پلتفرم جدید، این گروه برای اولین بار اقدام به بررسی برهمکنش‌های بین‌سطحی در پدیده هیدروولتائیک کردند. این گروه دریافتند که دستگاه هیدروولتائیک می‌تواند در محدود وسیعی از شوری کار کند در حالی که پیش از این تصور می‌شد که نیاز به آب کاملا خالص است تا بهترین عملکرد به دست آید.

در این پروژه محققان با استفاده از روش لیتوگرافی کلوئیدی نانوکره موفق به ساخت این دستگاه شدند. با این روش می‌توان شبکه هگزاگونالی از نانوستون‌های سیلیکون را با دقت در فضایی مشخص ایجاد کرد. این فضای بین ستون‌ها کانال‌هایی ایده‌آل برای تبخیر نمونه ایجاد می‌کند که به راحتی می‌توان آن را تنظیم کرد تا درک بهتری از اثر محدودیت فضا را به دست آورد.

یکی از محققان این طرح توضیح داد: «در بیشتر سیستم‌های سیال حاوی محلول‌های نمکی، شما تعداد برابر یون‌های مثبت و منفی دارید. با این حال، وقتی مایع را به یک نانوکانال محدود می‌کنید، فقط یون‌هایی با بار مخالف سطح باردار باقی می‌مانند که این به معنای تولید جریان و ولتاژ است.

با افزایش غلظت‌ یون‌های سیال، بار سطحی الکترود نانوابزار نیز افزایش می‌یابد. در نتیجه می‌توانیم از سیالات با غلظت بالاتر نمک استفاده کنیم که این به معنای ساده‌سازی دستگاه‌های تولید برق است که می‌تواند از آب شیر یا حتی آب شور نیز استفاده کند.»

برچسب ها: نانو ابزار ، آب شور ، برق
ارسال به دوستان
captcha
ژئوپليتيك وداع اختلاف اساسی آمریکا و اسرائیل بر سر زمان بازگشت به جنگ الجزیره : از نجف تا کربلا؛ وداع با آیت‌الله خامنه‌ای در عراق زندگی روی مریخ واقعاً چگونه خواهد بود؟ ۸ چالش بزرگ پیش روی نخستین انسان‌ها ویروس‌های ۳۰ هزار ساله واقعاً زنده‌اند؟ حقیقت درباره «ویروس‌های زامبی» سیبری چرا چشم این شکارچی کوچک با بقیه فرق دارد؟ شورای عالی انقلاب فرهنگی: تعیین زمان امتحانات نهایی و کنکور در اختیار مراجع اجرایی است توصیه سرویس مخفی آمریکا به ترامپ هنگام ترک ترکیه: با هواپیمای اهدایی قطر پرواز نکن اطلاعیه آموزش و پرورش درباره کارت ورود به جلسه کنکور هواپیماهای سوخت‌رسان آمریکا در حال بازگشت به منطقه/ تحرکات امنیتی در تل‌آویو دیدنی های امروز؛ از سیلزدگان چین تا فوتبال دوستان غزه بیانیه وزارت خارجه: حملات آمریکا نقض تعهدات و منشور سازمان ملل است؛ پاسخ خواهیم داد آکسیوس: ترامپ آتش‌بس با ایران را تمام‌ شده می‌داند/ مقام آمریکایی: آن‌قدر ضربه می‌زنیم تا باور کنند ما جدی هستیم تاریخ به روایت تصویر / کوروساوا در حال انجام کار مورد علاقه اش قیمت ارز و سکه و طلا در بازار آزاد تهران