Nemi suya dönüştüren mucize! Eksi 20’de bile iş görüyor: ‘Depremde hayat kurtaracak’
Derleyen: Betül Yasemin Keskin / Milliyet.com.tr – Avustralyalı ve Çinli araştırmacılar, güneş gücünü kullanarak havadan su çekip bir bardağa boşaltabilen, kurak iklimlerde bile etkileyici bir performans gösteren akıllı, süngerimsi bir buluş yaptıklarını duyurdu. Balsa ağacından yapılan sünger gibisi bir gereçten doğan bu buluş bilim insanları tarafından daha evvel tasarlanmış sis hasadı ve radyatif soğutma üzere teknolojilerini solda sıfır bıraktı. Bilhassa acil durumlar için geliştirilen süngerimsi aygıt, yüzde 30 ile yüzde 90 ortasındaki geniş bir nem aralığında faal oluyor. Milyarlarca insanın içilebilir suya erişimden mahrum olduğu ve her yıl milyonlarca insanın su yoluyla bulaşan hastalıklar nedeniyle hayatını kaybettiği gezegenimizde bu buluş yeni bir çağın ayak sesleri olabilir mi?
İÇME SUYUNA ERİŞİM ORTADAN KALKABİLİR
Güvenli içme suyuna erişim konusunda global bir probleme tahlil bulmak emeliyle, Avustralyalı ve Çinli bilim insanlarından oluşan bir grup bir ortaya geldi. Ekip, ahşabın doğal gözenekliliğinden, Balsa ağacının süngerimsi yapısından ilham aldı ve suyu mevcut teknolojilerin birçoklarından daha verimli bir formda toplayan, sırf güneş ışığıyla çalışan bir aygıt geliştirmek için kolları sıvadı. Balsa ağacı, atmosferden su emmek ve özgür bırakmak üzere doğal olarak süngerimsi bir yapıya sahipti. Araştırma takımının geliştirdiği ahşap bazlı kompozit; kubbe kapaklı ve kirliliği önleyici tepsili bir bardağa, ayrıyeten bir soğutma düzeneği ve güneş gücüyle çalışan bir aktifleştirme sistemine tam olarak oturacak biçimde tasarlandı. Aygıtın farklı çevresel şartlar altındaki su toplama ve salma performansını gerçek halde varsayım eden takım bu icat için yapay zekânın da gücüne başvurdu.
RMIT Üniversitesi Fen Fakültesi’nde gereç bilimci ve etraf mühendisi olan Dr. Junfeng Hou, “Ekibimiz, balsa ağacının süngerimsi iskeletinden, lityum klorür, demir oksit nanoparçacıkları, karbon nanotüp katmanı ve başka özel bileşenlerden oluşan bir aygıt icat etti” dedi.
Henüz prototip basamağında olan süngerimsi aygıt içinde bulunduğu kubbenin kapağı açıkken atmosferden nemi emiyor ve içine hapsediyor. Güneş ışığı geldiğinde kapak kapanıyor ve içine altındaki haznesine suyu salıyor. Laboratuvar denemelerinde havadan su üreten aygıtın yüzde 90 bağıl nemde her bir gram gereç başına yaklaşık 2 mililitre su emdiği ve güneş ışığı altında 10 saat içinde neredeyse tüm suyu özgür bıraktığını gözlemlendi. Bu, bugüne dek denenmiş birden fazla bilinen yoldan daha yüksek randıman ve daha düşük maliyet manasına geliyordu. Yapılan denemelerde her biri 0,8 gram yükünde olan dokuz sünger küpüyle toplam 15 mililitre su emilip bardağa aktarılabileceği tespit edildi.
Balsa ağacı yapı gereği sert bir ağaç olmasına karşın epeyce yumuşak ve hafif olduğundan el sanatlarının birçok alanında kullanılıyor. Suda batmama özelliğinden ötürü günümüzde sörf tahtası, şamandıra ve balıkçı şamandıraları imalinde kullanıldığı görülüyor. Ayrıyeten tarih boyunca cankurtaran salı ve can yeleği imalinde da kullanıldığı biliniyor.
Araştırma takımından isimler aygıtın açık hava testlerinde gece boyunca gram başına 2,5 mililitre su yakaladığını ve gündüz saatlerinde birçoklarını özgür bırakarak günlük yüzde 94 su toplama verimliliği sağladığının bilgisi verdi. Test denemelerinde yüzde aygıtın yüzde 30 nem düzeyindeyken gram başına yaklaşık 0,6 mililitre su emdiği görüldü.
DEPREM SONRASINDA HAYAT KURTARACAK
Dr. Derek Hao, ahşabın en doğal halinin bir temel yapı olarak kullanılmasının yalnızca maliyetleri düşürmekle kalmadığını, birebir vakitte yapısal bütünlük sağladığını ve gözenekli yapısı sayesinde suyun taşınmasını güzelleştirdiğini söyleyerek şu açıklamalarda bulundu:
“Bu özellikler, gerecin büyük ölçülerde üretilmesini ve uzak ya da kurak bölgelerde su toplama üzere gerçek dünya uygulamalarında kullanılmasını mümkün kılıyor. Aygıt, eksi 20 santigrat derecede 20 gün boyunca saklandıktan sonra bile esnekliğini ve su emme fonksiyonunu korudu, bu da eksiksiz bir donma direnci gösterdiğini ortaya koyuyor. Nem emme ve bırakma performansı, art geriye yapılan 10 döngü boyunca stabil kaldı ve verimlilikte yüzde 12’den az bir düşüş gözlemlendi.”
Suya erişimde sorun yaşanan bölgelerde, kuraklık üzere dünyamızı tehdit eden meselelerde ve dahası sarsıntı, yangın üzere doğal afetler sonrası su kaynaklarının tehlikeye girdiği acil durum senaryolarında çok tesirli olacağı düşünülen bu aygıttan daha fazla su üretebilmek için çalışmalar devam ediyor. Takım şu anda üretimi ölçeklendirmek ve sünger sistemini daha büyük, güneş güçlü dizilere entegre etmek için sanayi ortaklarıyla görüşmelerde bulunuyor. Ayrıyeten gerçek vakitli çevresel şartlara nazaran süreci otomatikleştirmek için sıcaklık, basınç ve hareket üzere değişkenleri ölçen donanım bileşenleri olan IoT sensörlerini entegre etmeyi düşünüyorlar.
