სინგაპურელმა მეცნიერებმა მრავალმიზნობრივი მასალა შეიმუშავეს, რომლის მეშვეობითაც მოხერხდება სხვადასხვა სფეროს ბევრი თანამედროვე პრობლემის გადაწყვეტა. ნანიანის ტექნოლოგიური უნივერსიტეტის მეცნიერთა მიერ შემუშავებული ახალი მასალა შეძლებს წყალბადის გენერირებას, სუფთა წყლის წარმოებასა და ელექტრობის გენერირებასაც კი.
მისი გამოყენება შესაძლებელი იქნება მემბრანის სახით წყლის გასამტკნარებლად, მარილიანი ნარჩენებისაგან ენერგიის წარმოებისათვის, აგრეთვე მოქნილი მზის პანელის დასამზადებლად, ლითიუმ-იონური ბატარეების სამსახურის ვადის გასაორმაგებლად. უფრო მეტიც, ის ბაქტერიებს კლავს და შეიძლება გახდეს, მაგალითად, ახალი ტიპის ანტიბაქტერიული ნახვევის საფუძველი.
ამ საოცარი შედეგების მიღწევას მეცნიერები გეგმავენ ტიტანის დიოქსიდის (TiO2) საფუძველზე დამზადებული რევოლუციური ნანომასალის დახმარებით. ეს მასალა იქმნება ტიტანის დიოქსიდის კრისტალების განსაკუთრებულ ნანობოჭკოებად გადაგრეხვის გზით, რომლებიც, თავის მხრივ, ადვილად გარდაიქმნება განსაკუთრებულ მემბრანად. ეს კილიტას მსგავსი მემბრანა შეიძლება შეიცავდეს სხვადასხვა ნივთიერებას, მაგალითად, კალას, თუთიას, სპილენძს, ნახშირბადს, რაც იძლევა სხვადასხვა ფუნქციის მქონე მასალის შექმნის შესაძლებლობას.
ტიტანის დიოქსიდი იაფი და ფართოდ გავრცელებული მალასაა, რომელსაც მთელი რიგი სასარგებლო თვისება გააჩნია; მაგალითად, ფოტოკატალიზური ან ჰიდროფილური (წყალთან ბმის უნარი).
თავდაპირველად სინგაპურელი მეცნიერები ტიტანის დიოქსიდის გამოყენებას ჩამდინარე წყლის გასაწმენდად გეგმავდნენ, ვინაიდან სინგაპურში სუფთა მტკნარი წყლის დეფიციტი აღინიშნება. ამ მიზნისათვის ტიტანის დიოქსიდი იდეალურია, ვინაიდან აფერხებს ბაქტერიების ზრდას, რომლებიც აბინძურებენ ჩვეულებრივ ფილტრებს. მუშაობის პროცესში მეცნიერებმა აღმოაჩინეს, რომ ტიტანის დიოქსიდი მზის სინათლის ზემოქმედებით ჩამდინარე წყალს შლის წყალბადად და ჟანგბადად და, ამასთანავე, სუფთა წყალს აწარმოებს. ასეთი უდავოდ მრავალფუნქციურობა აქამდე მხოლოდ ძვირად ღირებულ პლატინას ახასიათებდა.
სინგაპურელმა მეცნიერებმა შეძლეს განსაკუთრებული მასალის შექმნა ტიტანის დიოქსიდის საფუძველზე, რომელიც ნანომასალის ძალიან მცირე რაოდენობით (ტიტანის დიოქსიდის ნანობოჭკოების 0,5 გრამი სპილენძის ჟანგით) ერთ საათში აწარმოებს წყალბადის 1,53 მილილიტრის კასრში მოთავსებული ჩამდინარე წყლის 1 ლიტრიდან. წყალბადის ეს მოცულობა 3-ჯერ მეტია, ვიდრე იგივე პირობებში პლატინის მიერ წარმოებული.
მეცნიერთა გაანგარიშებით, ახალი მასალა შეძლებს წყალბადის 200 მილილიტრის წარმოებას ერთ საათში (ჩამდინარე წყლის ტიპის მიხედვით). ცხადია ისიც, რომ მასალისა და ჩამდინარე წყლის უფრო დიდი მოცულობის შემთხვევაში წყალბადის წარმოებაც გაიზრდება. ამასთანავე, ახალი მასალისაგან დამზადებულ მემბრანა ჰიდროფილური თვისებების მქონეა, ანუ ადვილად ატარებს წყალს, მაგრამ აჩერებს დაბინძურებას.
გარდა ამისა, ახალი მასალისაგან შესაძლებელია ეფექტური მოქნილი მზის პანელისა და ლითიუმ-იონური აკუმულატორისათვის ანოდის დამზადება, თანაც ამ უკანასკნელის ტევადობა 3-ჯერ გაიზრდება.
ამ საოცარი შედეგების მიღწევას მეცნიერები გეგმავენ ტიტანის დიოქსიდის (TiO2) საფუძველზე დამზადებული რევოლუციური ნანომასალის დახმარებით. ეს მასალა იქმნება ტიტანის დიოქსიდის კრისტალების განსაკუთრებულ ნანობოჭკოებად გადაგრეხვის გზით, რომლებიც, თავის მხრივ, ადვილად გარდაიქმნება განსაკუთრებულ მემბრანად. ეს კილიტას მსგავსი მემბრანა შეიძლება შეიცავდეს სხვადასხვა ნივთიერებას, მაგალითად, კალას, თუთიას, სპილენძს, ნახშირბადს, რაც იძლევა სხვადასხვა ფუნქციის მქონე მასალის შექმნის შესაძლებლობას.
ტიტანის დიოქსიდი იაფი და ფართოდ გავრცელებული მალასაა, რომელსაც მთელი რიგი სასარგებლო თვისება გააჩნია; მაგალითად, ფოტოკატალიზური ან ჰიდროფილური (წყალთან ბმის უნარი).
თავდაპირველად სინგაპურელი მეცნიერები ტიტანის დიოქსიდის გამოყენებას ჩამდინარე წყლის გასაწმენდად გეგმავდნენ, ვინაიდან სინგაპურში სუფთა მტკნარი წყლის დეფიციტი აღინიშნება. ამ მიზნისათვის ტიტანის დიოქსიდი იდეალურია, ვინაიდან აფერხებს ბაქტერიების ზრდას, რომლებიც აბინძურებენ ჩვეულებრივ ფილტრებს. მუშაობის პროცესში მეცნიერებმა აღმოაჩინეს, რომ ტიტანის დიოქსიდი მზის სინათლის ზემოქმედებით ჩამდინარე წყალს შლის წყალბადად და ჟანგბადად და, ამასთანავე, სუფთა წყალს აწარმოებს. ასეთი უდავოდ მრავალფუნქციურობა აქამდე მხოლოდ ძვირად ღირებულ პლატინას ახასიათებდა.
სინგაპურელმა მეცნიერებმა შეძლეს განსაკუთრებული მასალის შექმნა ტიტანის დიოქსიდის საფუძველზე, რომელიც ნანომასალის ძალიან მცირე რაოდენობით (ტიტანის დიოქსიდის ნანობოჭკოების 0,5 გრამი სპილენძის ჟანგით) ერთ საათში აწარმოებს წყალბადის 1,53 მილილიტრის კასრში მოთავსებული ჩამდინარე წყლის 1 ლიტრიდან. წყალბადის ეს მოცულობა 3-ჯერ მეტია, ვიდრე იგივე პირობებში პლატინის მიერ წარმოებული.
მეცნიერთა გაანგარიშებით, ახალი მასალა შეძლებს წყალბადის 200 მილილიტრის წარმოებას ერთ საათში (ჩამდინარე წყლის ტიპის მიხედვით). ცხადია ისიც, რომ მასალისა და ჩამდინარე წყლის უფრო დიდი მოცულობის შემთხვევაში წყალბადის წარმოებაც გაიზრდება. ამასთანავე, ახალი მასალისაგან დამზადებულ მემბრანა ჰიდროფილური თვისებების მქონეა, ანუ ადვილად ატარებს წყალს, მაგრამ აჩერებს დაბინძურებას.
გარდა ამისა, ახალი მასალისაგან შესაძლებელია ეფექტური მოქნილი მზის პანელისა და ლითიუმ-იონური აკუმულატორისათვის ანოდის დამზადება, თანაც ამ უკანასკნელის ტევადობა 3-ჯერ გაიზრდება.
Комментариев нет:
Отправить комментарий