نمک‌زدایی از آب بدون نیاز به پمپ

[ERF@N]

پژوهشگران دانشگاه صنعتی سوینبرن روش جدیدی برای پمپ سیالات در مقیاس نانو ارائه کردند که می‌توان از آن برای نمک‌زدایی از آب استفاده کرد.

پژوهشگران دانشگاه صنعتی سوینبرن مدل دقیقی ارائه کردند که با آن می‌توان حرکت سیالات را پیش‌بینی کرد؛ با این کار امکان پمپ آب بدون نیاز به انرژی الکتریکی فراهم می‌شود.

بیلی تد از محققان این پروژه می‌گوید: مدل‌ دینامیک سیالی فعلی در مورد جریان هوا از میان هواپیما صدق می‌کند. اما وقتی به مقیاس‌نانو پرداخته می‌شود، فرضیات بنیادین مکانیک سیالات خدشه‌دار می‌شود. این که بتوان سیالی را از میان یک فضای محدود در حد چند اتم عبور داد، کاری بسیار دشوار است.

تد، استاد دپارتمان ریاضی دانشگاه صنعتی سوینبرن است که به همراه پژوهشگرانی از دانشگاه دانمارک روی این پژوهش در حال مطالعه است. آن‌ها با استفاده از مفاهیم فیزیک و ریاضی و استفاده از آن در ابرکامپیوترها به شبیه‌سازی اتفاقات رخ داده میان سطح تماس سیال و جامد در مقیاس‌نانو پرداختند.

تد می‌گوید: چند سال قبل، محققان آلمانی و فرانسوی نظریه‌ای ارائه کردند که در آن عنوان شده بود که می‌توان با استفاده از میدان الکتریکی در حال چرخش، مولکول‌های آب را وادار به چرخش کرد که این چرخش در نهایت می‌تواند به حرکت سیال تبدیل شود. اگر بتوان از یک سطح آبدوست و یک سطح آبگریز استفاده کرد، آنگاه می‌توان آب را به یک سمت مشخص سوق دارد؛ دقیقاً شبیه فرآیندی که در یک کانال اتفاق می‌افتد.

این گروه تحقیقاتی با استفاده از شبیه‌سازی دینامیک کامپیوتری، این نظریه را توسعه دادند تا نشان دهند که می‌توان با استفاده از میدان ماکروویو، مولکول‌های آب را به یک سمت سوق داد. نتایج یافته‌های آن‌ها نشان داد که استفاده از میکروموج‌های قطبی می‌تواند آب را بدون این که نیاز به انرژی گرمایی قابل توجهی باشد، در مقیاس‌نانو به حرکت در آورد. در واقع با دو سطح دارای خواص آبدوستی متفاوت و اعمال میدان الکتریکی چرخنده خارجی می‌توان بدون نیاز به پمپ، آب را به حرکت در آورد. از این روش می‌توان برای نمک‌زدایی از آب و ساخت ابزارهای تشخیص طبی استفاده کرد. در واقع با این روش امکان ساخت ادوات روی تراشه برای تشخیص بیماری امکان‌پذیر خواهد بود.