კვლევა აღწერს რომანს პორტატული მზის- ორთქლის შეგროვების სისტემა პოლიმერული ორიგამით, რომელსაც შეუძლია შეგროვება და გაწმენდა წყლის ძალიან დაბალ ფასად
სუფთაზე გლობალური მოთხოვნა იზრდება წყლის მოსახლეობის ზრდის, ინდუსტრიალიზაციისა და ჩვენი დაბინძურებისა და ამოწურვის გამო პლანეტის ბუნებრივი რესურსები. Solar-ორთქლზე მოყვანა არის ტექნიკა, რომელშიც მზის ენერგია შეიძლება გამოყენებულ იქნას გასაწმენდად წყლის დაბინძურებული აორთქლებით წყლის, ხელახლა კონდენსაცია და ახალი სისუფთავის წარმოება წყლის. ეს ტექნიკა არის სუფთა, განახლებადი და მდგრადი მწვანე ტექნოლოგია, რომელსაც აქვს პოტენციალი გაუმკლავდეს სუფთა წყლის გლობალურ დეფიციტს წყლის სიმრავლის გამოყენებით. მზის ენერგია. სიძლიერე და ეფექტურობა ა მზის-ორთქლის სისტემა დამოკიდებულია მის დიზაინზე და ფოტოთერმული მასალების არჩევანზე. მიმდინარე მზის-ორთქლის მოპოვების ტექნოლოგიები იყენებს ძვირადღირებულ, მოცულობით მასალებს და აქვთ დაბალი ეფექტურობა და შეზღუდული გამომუშავება. ეს რჩება გამოწვევად, გაზარდოს შესრულება და შეამციროს ხარჯები, რათა შეიმუშავოს მსუბუქი და პორტატული მზის- ორთქლის სისტემა, რომელიც შეიძლება უშუალოდ გამოიყენონ ინდივიდებს.
ახალ კვლევაში, რომელიც გამოქვეყნდა 28 მაისს ქ გაფართოებული მასალები მკვლევარები აღწერენ ახალ მეთოდს მზის ორთქლზე დამუშავება დაბალი წნევით კონტროლირებადი პორტატული დაბალი ფასის შექმნით მზის ორთქლის შეგროვების სისტემა, რომელსაც შეუძლია შეგროვება და გაწმენდა წყლის მზის სინათლის ენერგიის გამოყენება. მათ აირჩიეს ფოტოთერმული პოლიმერული მასალა, სახელად პოლიპიროლი (PPy), რომელიც ბუნებით გამტარია, კარგად არის ცნობილი თავისი ფოტოთერმული თვისებებით და ავლენს მაღალ ეფექტურობას მზის სინათლის თერმულ სითბოდ გადაქცევაში. ყვავილების ვარდისგან შთაგონებული, ამ მზის ორთქლის სისტემის უნიკალური დიზაინი დამზადებულია 3D origami PPy-ქაღალდის კომპოზიტებისაგან. "PPy ვარდი", რომელიც შედგება ფურცლების ფორმის ფენიანი შავი ფურცლებისგან, შეიქმნა ორიგამის დასაკეცი და PPy ქიმიური პოლიმერიზაციის გზით. ეს ორიგამის სტრუქტურა მიმაგრებულია ღეროს მსგავს ბამბის ინფუზიურ მილზე, რომელიც აგროვებს ნედლეულ/გაუმუშავებელ წყალს წყლის წყაროდან და აწვდის მას ზედა PPy ვარდის სტრუქტურას. ბამბის ინფუზიური მილაკი და პოლისტიროლის ქაფი გამოიყენებოდა PPy მასალასა და ნაყარ წყალს შორის პირდაპირი კონტაქტის თავიდან ასაცილებლად.
ერთხელ დაუმუშავებელი წყლის მიაღწია ფურცლებს, PPy მასალა ყვავილების სტრუქტურას უხვევს წყლის ორთქლში და მინარევებისაგან ბუნებრივად გამოყოფილი წყლისგან. შემდგომში საჭიროა წყლის ორთქლის შედედება და შემდეგ სუფთა წყლის შეგროვება გამოსაყენებლად. მკვლევარებმა გამოიყენეს დაბალი წნევის მდგომარეობა პორტატული ვაკუუმის ტუმბოს გამოყენებით. როგორც ჩანს, ეს მნიშვნელოვნად აძლიერებს წყლის აორთქლების და წყლის შეგროვების მაჩვენებელს. მას შემდეგ, რაც წყალი შედედდება, კომპაქტური და მტკიცე შემგროვებელი მინის ქილა უსაფრთხოდ ინახავს სუფთა წყალს.
3D origami უზრუნველყოფდა სინათლის მნიშვნელოვნად მაღალ შთანთქმას და გაძლიერებულ ზედაპირს წყლის აორთქლება ჩვეულებრივ 2D პლანტურ დიზაინთან შედარებით. წყლის აორთქლებისა და შეგროვების მაჩვენებელი გაუმჯობესებულია 52 პროცენტით კამერის წნევის შემცირების გამო. PPy origami-მ გააუმჯობესა წყლის აორთქლება 71 პროცენტით და ასევე დაფიქსირდა ორთქლის შეგროვების მაღალი მაჩვენებლები. სისტემის საერთო ეფექტურობა გაიზარდა 91.5 პროცენტით ერთი სინათლის წყაროს ქვეშ. სისტემა გამოსცადეს ნიმუშზე მდინარე კოლორადოს ტეხასში, აშშ. სისტემამ ამოიღო წყლის დაბინძურება მძიმე ლითონების, ბაქტერიების, მარილის სახით და ამსუბუქებს ტუტეობას, რაც აწარმოებს სუფთა წყალს სასმელი სტანდარტების შესაბამისად, როგორც ეს არის დადგენილი ჯანმო-ს მიერ.
მიმდინარე კვლევა აღწერს პორტატული იაფფასიანი მზის ორთქლის შემგროვებელი სისტემის ახალ რაციონალურ დიზაინს 3D ორიგამის ფოტოთერმული მასალებით, რომელიც გთავაზობთ წყლის აორთქლებისა და ორთქლის შეგროვების გაუმჯობესებულ სიჩქარეს. თითოეული ყვავილის მსგავსი სტრუქტურის ღირებულება 2 ცენტზე ნაკლებია და მას შეუძლია წარმატებით აწარმოოს საათში 2 ლიტრი სუფთა წყალი კვადრატულ მეტრზე. ეს დიზაინი შეიძლება იყოს შთაგონება მზის ორთქლის უნიკალური მოდელების შესაქმნელად სუფთა წყლის წარმოებისთვის.
***
{შეგიძლიათ წაიკითხოთ ორიგინალური კვლევითი ნაშრომი ციტირებულ წყარო(ებ)ის სიაში ქვემოთ მოცემულ DOI ბმულზე დაწკაპუნებით}
წყარო (ებ) ი
Li, W. და სხვ. 2019. პორტატული დაბალი წნევის მზის ორთქლის შეგროვების უნისისტემა პოლიპიროლის ორიგამისით. გაფართოებული მასალები. http://doi.org/10.1002/adma.201900720
