پاکسازی نفت از آب با سوزن های کاکتوسی

به گزارش خبرگزاری مهر، محققان چینی دریافتند برآمدگی های مخروطی شکل کاکتوس، آب را از هوای اطراف گرفته و آن را به پایه گیاه می رساند. این دانش پژوهان با تقلید از طراحی طبیعت از سوزن های مخروطی مسی برای جداسازی قطرات ریز نفت از آب آلوده استفاده کردند؛ مشکلی که روش های کنونی قابلیت حل آن را ندارند. این کشف می تواند به شیوه نوینی برای حل مشکلات زیست محیطی مانند پاکسازی نشت نفت منجر شود. شیوه ای که در آن مخروط های مصنوعی قطرات میکروسکوپی نفت را از زیر آب جذب می کند و به طور همزمان نفت را به پایه ای از ورقه خوشه ها منتقل می کند.

سال گذشته محققان چینی از کشف سوزن های مخروطی در کاکتوس آپونتیا میکرو داسیس یا همان کاکتوس راکتی خبر دادند که می تواند آب را از هوا جذب کند. قطرات آب روی برآمدگی های خار دار جمع، سپس توسط تعاملات بین شکل مخروط و کشش سطحی قطره آب به پایه مخروطی رانده می شوند. آنها اکنون می گویند مخروط های مصنوعی دقیقا به همین شیوه قادر به جداسازی و جمع آوری قطرات نفت از آب هستند.

محققان موفق شده اند پوست کاکتوسی مصنوعی از سوزن ها را بسازند که دقیقا همین کار را انجام می دهند. در حالی که روغن و آب نمی توانند با هم مخلوط شوند اما اگر قطرات بسیار ریز روغن با آب مخلوط شود جداسازی دوباره این قطرات از آب غیر ممکن می شود. یک نمونه از چنین مخلوطی، شیر هموژنیزه شده است که در آن قطرات ریز چربی برای همیشه در شیر معلق می ماند.

لی جیانگ سرپرست این تحقیقات گفت: ما آرایه ای از سوزن ها را ساختیم. هر سوزن مخروطی در این آرایه یک ابزار ریز جمع آوری نفت به حساب می آید. این آرایه ها می توانند قطرات نفتی در مقیاس میکرون را به طور مداوم و موثر از آب جمع آوری کنند. این سوزن های مصنوعی نیم میلی متر طول دارند و می توانند قطرات ریز میکرونی نفت را از آب جدا سازی کنند. محققان در آزمایش های خود دریافتند آرایه های شش ضلعی از این سوزن ها می تواند ۹۹ درصد از نفت مخلوط با آب را جدا سازی کند.

محققان این سوزن های مخروطی را از مس و از یک پلیمر سیلیکونی ساخته اند و دریافتند میل ترکیبی سطح این ماده برای نفت و همچنین شکل این مخروط ها برای عملکرد این دستگاه ضروری است اما مخروط های خشن تر ، در جدا سازی نفت از آب موثرتر عمل می کنند.

دانشمندان چینی نتایج تحقیقات خود را در نشریه Nature Communications منتشر کرده اند.

[vc_message message_box_color=”blue” icon_fontawesome=”fa fa-link”]منبع: خبرگزاری مهر[/vc_message]

ادامه مطلب