الصين.. ابتكار مادة مسامية هلامية تستخرج المياه العذبة من البحر
ووفقا لمجلة ACS Energy Letters اكتشف الفيزيائيون الصينيون أن مادة الهلام الهوائي المصنوع من أنابيب الكربون النانوية وألياف السليلوز النانوية، تسمح مسامها بامتصاص الماء بفعالية وتحويله إلى بخار تحت تأثير ضوء وحرارة الشمس، وبالتالي يمكن استخدامها لإنتاج مياه شرب نظيفة في المناطق الحارة والجافة من العالم بأقل تكاليف طاقة.
ويقول البروفيسور شين شي، في جامعة هونغ كونغ للعلوم التقنية (الصين) :'الهلام الهوائي الذي ابتكرناه قادر على امتصاص الماء بفعالية وإطلاقه بأي حجم يمكن تصوره. ويسمح هذا باستخدامه لإنشاء محطات تحلية مياه بسيطة للغاية وقابلة للتطوير بشكل كبير، ولا تتطلب مصدر طاقة خارجيا لتشغيلها'.
ويشير الباحثون، إلى أنه في السنوات الأخيرة، أصبحت مشكلة الحصول على مياه شرب نظيفة أكثر حدة بالنسبة للبشرية، وخاصة لسكان البلدان الحارة والمكتظة بالسكان في آسيا وإفريقيا. ويحاول العلماء حل هذه المشكلة بطرق مختلفة، بما في ذلك إنشاء منشآت تستخرج الرطوبة من الهواء المحيط أو تحلية مياه البحر بأقل تكاليف طاقة.
وقد تمكن الفيزيائيون الصينيون من تكييف الهلام الهوائي لحل هذه المشكلة – وهي مواد صلبة تشبه في بنيتها الإسفنج شديد المسامية. يمكن تعديل أحجام المسام في هذه المواد بمرونة، وهو ما اقترحه الباحثون لامتصاص جزيئات الماء بشكل انتقائي من مياه البحر أو المحاليل الملحية، ثم تحويلها إلى بخار تحت تأثير أشعة الشمس.
المصدر: تاس
جرب ميزات الذكاء الاصطناعي لدينا
اكتشف ما يمكن أن يفعله Daily8 AI من أجلك:
التعليقات
لا يوجد تعليقات بعد...
أخبار ذات صلة
أخبار السياحة
منذ 2 أيام
- أخبار السياحة
علماء روس يبتكرون نظاما لتعزيز التربة الصقيعية تحت المباني
يقترح باحثون من جامعة باومان التقنية منظومة لتبريد التربة بفعالية، تمنع ذوبان التربة الصقيعية، وتحمي المباني والمنشآت القائمة على هذه الأساسات من الانهيار. ووفقا للعلماء، يعتمد النهج المقترح على سحب الحرارة من تحت سطح الأرض في الصيف باستخدام مضخات ماصة تسحب الحرارة عبر مجسات خاصة موضوعة تحت المباني، ما يؤدي إلى تبريد التربة والحفاظ على التربة الصقيعية. تحصل هذه التركيبة على الطاقة من ألواح شمسية موضوعة بحيث تمتص الضوء، وتعزل الحرارة الزائدة عن التربة. ويقترح العلماء تحويل الحرارة المستخرجة إلى شبكة تدفئة المباني أو الدفيئات الزراعية. ويقول يغور لوكتيونوف رئيس المشروع: 'تفقد التربة متانتها نتيجة للذوبان، وتتحول إلى كتلة لزجة لا تقوى على تحمل الركائز الخرسانية (الخوازيق)، ما يؤدي إلى عدم ثباتها وبالتالي انهيار المباني.ووفقا للخبراء، تنفق حاليا عشرات المليارات من الروبل سنويا لترميم هذه المنشآت'. ويشير لوكتيونوف إلى أن الابتكار المقترح سيساعد على خفض تكلفة تدفئة المباني بنسبة تصل إلى 40 بالمئة. ووفقا للحسابات، سيخفض تنفيذه انبعاثات ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي بمعدل 1000 طن لكل منشأة على مدار 20 عاما. المصدر: صحيفة 'إزفيستيا'
أخبار السياحة
منذ 2 أيام
- أخبار السياحة
الصين.. ابتكار مادة مسامية هلامية تستخرج المياه العذبة من البحر
ابتكر باحثون صينيون مادة مسامية تعتمد على الهلام الهوائي، تمتص جزيئات الماء بفعالية، ما يسمح باستخدامها لاستخراج مياه شرب نظيفة من البحر. ووفقا لمجلة ACS Energy Letters اكتشف الفيزيائيون الصينيون أن مادة الهلام الهوائي المصنوع من أنابيب الكربون النانوية وألياف السليلوز النانوية، تسمح مسامها بامتصاص الماء بفعالية وتحويله إلى بخار تحت تأثير ضوء وحرارة الشمس، وبالتالي يمكن استخدامها لإنتاج مياه شرب نظيفة في المناطق الحارة والجافة من العالم بأقل تكاليف طاقة. ويقول البروفيسور شين شي، في جامعة هونغ كونغ للعلوم التقنية (الصين) :'الهلام الهوائي الذي ابتكرناه قادر على امتصاص الماء بفعالية وإطلاقه بأي حجم يمكن تصوره. ويسمح هذا باستخدامه لإنشاء محطات تحلية مياه بسيطة للغاية وقابلة للتطوير بشكل كبير، ولا تتطلب مصدر طاقة خارجيا لتشغيلها'. ويشير الباحثون، إلى أنه في السنوات الأخيرة، أصبحت مشكلة الحصول على مياه شرب نظيفة أكثر حدة بالنسبة للبشرية، وخاصة لسكان البلدان الحارة والمكتظة بالسكان في آسيا وإفريقيا. ويحاول العلماء حل هذه المشكلة بطرق مختلفة، بما في ذلك إنشاء منشآت تستخرج الرطوبة من الهواء المحيط أو تحلية مياه البحر بأقل تكاليف طاقة. وقد تمكن الفيزيائيون الصينيون من تكييف الهلام الهوائي لحل هذه المشكلة – وهي مواد صلبة تشبه في بنيتها الإسفنج شديد المسامية. يمكن تعديل أحجام المسام في هذه المواد بمرونة، وهو ما اقترحه الباحثون لامتصاص جزيئات الماء بشكل انتقائي من مياه البحر أو المحاليل الملحية، ثم تحويلها إلى بخار تحت تأثير أشعة الشمس. المصدر: تاس
أخبار السياحة
منذ 2 أيام
- أخبار السياحة
ابتكار صيني في الرؤية الروبوتية يفوق قدرة العين البشرية
عمل باحثو جامعة فوتشو الصينية على تطوير مستشعر رؤية آلي يتكيف مع تغيرات الإضاءة القاسية في مدة تقارب 40 ثانية، أسرع بكثير من قدرة العين البشرية. ويُتوقع أن يحدث هذا الابتكار نقلة نوعية في تقنيات الرؤية الروبوتية وسلامة المركبات الذاتية القيادة. ويستند هذا المستشعر إلى الجمع بين النقاط الكمومية — وهي مواد نانوية حساسة للضوء — وهياكل أجهزة مستوحاة من الطبيعة، ما سمح بربط مفاهيم علم الأعصاب مع الهندسة لتحقيق أداء متفوق. وشهد مجال الروبوتات تقدما ملحوظا في السنوات الأخيرة، مثل نظام 'PanoRadar' الذي طوره باحثو جامعة بنسلفانيا لتحويل موجات الراديو إلى صور ثلاثية الأبعاد باستخدام الذكاء الاصطناعي، ما مكّن الروبوتات من 'الرؤية' خارج نطاق أجهزة الاستشعار التقليدية. لكن الابتكار الجديد يقدم نهجا مختلفا مستوحى من قدرة العين البشرية على التكيف السريع مع تغيرات الإضاءة الشديدة، حيث تنتقل الرؤية البشرية من الظلام إلى الضوء الساطع أو العكس خلال ثوان، مع قدرة على التعلم والتكيف بشكل أفضل مع مرور الوقت. ويستخدم المستشعر النقاط الكمومية، وهي أشباه موصلات نانوية تحوّل الضوء إلى إشارات كهربائية بكفاءة عالية. وأوضح الباحث، يون يي، أن الابتكار يتمثل في تصميم نقاط كمومية تحتجز الشحنات الكهربائية مثلما تمتص الإسفنجة الماء، ثم تطلقها عند الحاجة، محاكاة لتخزين العين للأصباغ الحساسة للضوء في الظلام. وتُدمج نقاط 'كبريتيد الرصاص' الكمومية داخل طبقات من البوليمر وأكسيد الزنك، ما يسمح للمستشعر بضبط إطلاق الشحنات الكهربائية تبعا لظروف الإضاءة، مشابها لكيفية تخزين أعيننا للطاقة للتكيف مع الظلام. ويتميز المستشعر الجديد بقدرته على تقليل معالجة البيانات غير الضرورية، وهو ما يوفر طاقة كبيرة ويخفف العبء الحسابي مقارنة بالأنظمة التقليدية التي تعالج كل البيانات بصرف النظر عن أهميتها. وقال يون يي: 'مستشعرنا يعالج المعلومات من المصدر بطريقة تركز على البيانات المهمة فقط، مشابها لتركيز العين البشرية، ما يحسن الكفاءة ويقلل استهلاك الطاقة'. ويمكّن هذا الابتكار المركبات الذاتية القيادة من التنقل بسلاسة بين المناطق ذات الإضاءة المتفاوتة، مثل الأنفاق المظلمة وأشعة الشمس الساطعة، كما يسمح للروبوتات بالعمل بفعالية في مختلف ظروف الإضاءة. ويخطط الفريق لتوسيع الدراسة بدمج مصفوفات أكبر من المستشعرات، وربما رقائق ذكاء اصطناعي طرفي لمعالجة البيانات مباشرة، ما يفتح آفاقا في مجال الرؤية الآلية. نشرت الدراسة في مجلة Applied Physics Letters.
