Mety efa nahita izany tao amin'ny fandrahoan-tsakafo an-dakozia ianao na ny fantsona rano efa tranainy: ny rano mafy sy be mineraly dia handao ny fitehirizana scaly rehefa mandeha ny fotoana. Tsy amin’ny fantsona sy kojakoja fandrahoan-tsakafo ao an-trano ihany no ahitana izany, fa amin’ny fantsona sy valva mitondra solika sy entona voajanahary ihany koa, ary fantsona mitondra rano mangatsiaka any amin’ny orinasa mpamokatra herinaratra. Fantatra tsara fa mety hiteraka tsy fahombiazana, fahatapahana ary olana amin'ny fikojakojana ny mizana. Ao amin'ny indostrian'ny solika sy ny entona, ny mizana indraindray dia mitarika amin'ny fanakatonana tanteraka ny fantsakana miasa, farafaharatsiny mandritra ny fotoana fohy. Noho izany, ny famahana ity olana ity dia mety hitondra valisoa lehibe. Ankehitriny, nisy ekipa mpikaroka MIT nahita vahaolana mety ho an'ity olana goavana nefa tsy dia fantatra loatra ity. Hitan'izy ireo fa ny fitsaboana ambonin'ny vaovao-anisan'izany ny nano-texturing ny ambonin'ny sy avy eo ny fampiharana ny lubricating fluide-dia afaka mampihena ny tahan'ny fananganana mizana amin'ny fara fahakeliny impolo. Tamin'ity herinandro ity, navoaka tao amin'ny Journal of Advanced Materials Interface ny valin'ny fikarohana. Ny taratasy dia nosoratan'ny mpianatra nahazo diplaoma Srinivas Subramanyam, mpiara-miasa amin'ny postdoctoral Gisele Azimi, ary Kripa Varanasi, mpampianatra mpiara-miasa amin'ny fampiasana an-dranomasina ao amin'ny Departemantan'ny Engineering Mechanical ao amin'ny MIT. "Afaka mahita [mizana] saika na aiza na aiza ianao," hoy i Varanasi. Ao an-trano, mahasosotra ny ankamaroan'ireo tahiry ireo, fa amin'ny indostria, dia mety hitarika amin'ny “fihenam-pamokarana, ary mety hanimba ny tontolo iainana ny fomba fanesorana [izy ireo]”, matetika ahitana ny fampiasana akora simika mahery vaika. Ao amin'ny tobim-pamokarana herinaratra sy ny desalination, ny mizana dia mety hiteraka fatiantoka lehibe satria miasa toy ny sakana mafana ary misy fiantraikany amin'ny fampangatsiahana na ny condensation ao amin'ny mpanakalo hafanana. Mipoitra ny olana satria matetika ny rano dia misy sira sy mineraly be dia be. Miankina amin’ny fahapotehan’ny rano ny fahafahan’ny rano mandevona ireo akora ireo, ka raha mihamangatsiaka na lasa etona ny rano, dia mety hanjary tafahoatra ny vahaolana: misy zavatra levona kokoa noho izay zakany, ka manomboka mipoitra ny zavatra sasany. Rehefa mihamangatsiaka tampoka ny rivotra mafana sy mando rehefa mifanena amin'ny faritra mangatsiaka kokoa, dia hiteraka zavona eo amin'ny fitaratra mangatsiaka izany, izay fitsipika iray ihany. Amin'ny ankamaroan'ny toe-javatra, ny injeniera dia mamaha ity olana ity amin'ny alàlan'ny famolavolana tafahoatra ny rafitra, hoy i Varanasi: Mampiasà fantsona lehibe kokoa noho ny ilaina, ohatra, antenaina fa ny fandotoana dia hiteraka fanakanana ampahany, na faritra lehibe kokoa, amin'ity tranga ity ny heat exchanger. ambany. Subramanyam dia nanamarika fa tsy vaovao ity olana ity: "Misy karazana fanangonana toy izany ny fitaovana fandrahoan-tsakafo taloha," hoy izy. “Mbola tsy manana vahaolana tsara izahay.” Na dia mbola tsy voaporofo amin'ny sehatra indostrialy aza izany, ny fomba vaovao novolavolain'ny ekipan'ny MIT dia mety hisy fiatraikany lehibe amin'ny hafainganam-pandehan'ny fananganana mizana, ary amin'ny tranga maro dia mety hisakana azy tanteraka izany. Toa tsotra ny fomba fiasan'izy ireo: nanotexture amin'ny fomba mahomby ny ety ivelany ary mameno ny akora azo amin'ny menaka. Ny habe dia miankina amin'ny haben'ny tampony sy ny grooves vokarina; toa tsy misy dikany ny endrika mazava. Noho izany, teknika isan-karazany no azo ampiasaina hamoronana an'io texture io-anisan'izany ny fametahana loko miloko eo amin'ny tany na ny fametahana azy amin'ny toerana simika. Ny mpikaroka koa dia nanoritsoritra dingana iray amin'ny fisafidianana menaka mety tsara izay tsy vitan'ny hoe mampitombo ny sakana amin'ny angovo miforona amin'ny mari-pamantarana, fa miparitaka amin'ny solids textured ihany koa, ka mahatonga ny ety ivelany "malambo" ary mampihena ny nucleation izay azo ampiasaina amin'ny fananganana mizana. Site. Ny ezaka teo aloha mba hisorohana na hampihenana ny fiforonan'ny mizana dia mazàna dia misy asiana coating (toy ny Teflon) eny ambonin'ny tany mba hisorohana ny mineraly tsy hifatotra aminy. Nohazavain'i Varanasi fa ny olana amin'ity fomba ity dia ny fahatapahan'ireo coatings ireo, toy ny fanimbana matetika ny coating amin'ny vilany tsy miraikitra rehefa ampiasaina. Nilaza izy fa na dia misy lavaka kely aza ny coating, dia manome toerana hanombohana mizana. Amin'ny fampiasana ny fomba vaovao, raha vao miforona eo amin'ny ety ambonin'ny tany ny nano-texture, dia mipetaka amin'ny ety ambonin'ny tany ny menaka na ranon-tsolika hafa. Nilaza i Varanasi fa ny grooves kely nano-scale dia misambotra ity ranon-javatra ity ary mitazona azy mafy amin'ny toerany amin'ny alàlan'ny hetsika kapila. Tsy toy ny coating mafy orina tsy miraikitra, ny ranon-javatra dia afaka mikoriana mba hameno ny banga rehetra, miparitaka eo amin'ny tontolon'ny tany, ary raha voasasa ny sasany, dia azo averina tsy tapaka. "Na dia misy fahasimbana ara-mekanika aza, dia afaka miverina amin'io faritra io ny menaka," hoy i Subramanyam. "Afaka mitazona ny fahamendrehany mandritra ny fotoana maharitra izy io." Satria manify be io sosona fanosorana io — zato nanometera vitsivitsy monja ny hateviny—dia mila menaka kely fotsiny izy io mba hiarovana ny tany mandritra ny am-polony taona maro. Nilaza i Varanasi fa ny reservoir naorina amin'ny ampahany amin'ny fantsona dia afaka manome menaka mandritra ny androm-piainan'ny fitaovana. Raha momba ny fantsona solika, "efa misy ny lubricant", ny menaka azon'ny tontolon'ny ety ivelany dia afaka miaro ny endrik'ilay fantsona. Jurgen Rühe, lehiben’ny laboratoara momba ny simia sy ny fizika amin’ny fifandraisan-davitra ao amin’ny Oniversiten’i Freiburg, dia tsy nandray anjara tamin’ilay fandinihana, ary nilaza izy io fa mampiseho “zavatra zava-baovao lehibe sy fandrosoana ara-tsiansa lehibe” izy io. Nantsoiny hoe “vaovao sy mamorona” ny fomba fampihenana ny firafitry ny mizana ataon'ny ekipa ary nilaza izy fa “mety hisy fiatraikany amin'ny faritra rehetra mahamay ny rano sy miteraka etona izany.” Nilaza ny mpikaroka fa aorian'ny fitiliana laboratoara bebe kokoa mba hamaritana ny tsara indrindra ho an'ny fampiharana manokana Taorian'ny fomba fanosotra sy fametahana, ny rafitra dia mety ho vonona amin'ny fampiharana ara-barotra ao anatin'ny telo taona monja. Ity asa ity dia notohanan'ny MIT Energy Initiative.
Fotoana fandefasana: Dec-08-2021
