Nemi suya dönüştüren mucize! Eksi 20'de bile iş görüyor: 'Depremde hayat kurtaracak'
Doğa bizlere armağanlarını sunmaya devam ediyor. Balsa ağacından alınan minik bir sünger parçası gezegenin susuzluk sorununu ortadan kaldırabilecek şekilde tasarlandı. Peki bugüne dek susuzluk sorunu ortadan kaldırmayı vadeden tüm buluşları geri planda bırakacak olan bu sünger sistemi nasıl çalışıyor?
Derleyen: Betül Yasemin Keskin / Milliyet.com.tr - Avustralyalı ve Çinli araştırmacılar, güneş enerjisini kullanarak havadan su çekip bir bardağa boşaltabilen, kurak iklimlerde bile etkileyici bir performans gösteren akıllı, süngerimsi bir buluş yaptıklarını duyurdu. Balsa ağacından yapılan sünger benzeri bir malzemeden doğan bu buluş bilim insanları tarafından daha önce tasarlanmış sis hasadı ve radyatif soğutma gibi teknolojilerini solda sıfır bıraktı. Özellikle acil durumlar için geliştirilen süngerimsi cihaz, yüzde 30 ile yüzde 90 arasındaki geniş bir nem aralığında aktif oluyor. Milyarlarca insanın içilebilir suya erişimden yoksun 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 küresel bir soruna çözüm bulmak amacıyla, Avustralyalı ve Çinli bilim insanlarından oluşan bir ekip bir araya geldi. Ekip, ahşabın doğal gözenekliliğinden, Balsa ağacının süngerimsi yapısından ilham aldı ve suyu mevcut teknolojilerin çoğundan daha verimli bir şekilde toplayan, yalnızca güneş ışığıyla çalışan bir cihaz geliştirmek için kolları sıvadı. Balsa ağacı, atmosferden su emmek ve serbest bırakmak üzere doğal olarak süngerimsi bir yapıya sahipti. Araştırma ekibinin geliştirdiği ahşap bazlı kompozit; kubbe kapaklı ve kirliliği önleyici tepsili bir bardağa, ayrıca bir soğutma mekanizması ve güneş enerjisiyle çalışan bir etkinleştirme sistemine tam olarak oturacak şekilde tasarlandı. Cihazın farklı çevresel koşullar altındaki su toplama ve salma performansını doğru şekilde tahmin eden ekip bu icat için yapay zekânın da gücüne başvurdu.
RMIT Üniversitesi Fen Fakültesi’nde malzeme bilimci ve çevre mühendisi olan Dr. Junfeng Hou, "Ekibimiz, balsa ağacının süngerimsi iskeletinden, lityum klorür, demir oksit nanoparçacıkları, karbon nanotüp tabakası ve diğer özel bileşenlerden oluşan bir cihaz icat etti" dedi.
Henüz prototip aşamasında olan süngerimsi cihaz 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 cihazın yüzde 90 bağıl nemde her bir gram malzeme başına yaklaşık 2 mililitre su emdiği ve güneş ışığı altında 10 saat içinde neredeyse tüm suyu serbest bıraktığını gözlemlendi. Bu, bugüne dek denenmiş çoğu bilinen yöntemden daha yüksek verim ve daha düşük maliyet anlamına geliyordu. Yapılan denemelerde her biri 0,8 gram ağırlığında olan dokuz sünger küpüyle toplam 15 mililitre su emilip bardağa aktarılabileceği tespit edildi.
Balsa ağacı yapı gereği sert bir ağaç olmasına rağmen oldukça yumuşak ve hafif olduğundan el sanatlarının birçok alanında kullanılıyor. Suda batmama özelliğinden dolayı günümüzde sörf tahtası, şamandıra ve balıkçı şamandıraları yapımında kullanıldığı görülüyor. Ayrıca tarih boyunca cankurtaran salı ve can yeleği yapımında da kullanıldığı biliniyor.
Araştırma ekibinden isimler cihazın açık hava testlerinde gece boyunca gram başına 2,5 mililitre su yakaladığını ve gündüz saatlerinde çoğunu serbest bırakarak günlük yüzde 94 su toplama verimliliği sağladığının bilgisi verdi. Test denemelerinde yüzde cihazın yüzde 30 nem seviyesindeyken 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 sadece maliyetleri düşürmekle kalmadığını, aynı zamanda yapısal bütünlük sağladığını ve gözenekli yapısı sayesinde suyun taşınmasını iyileştirdiğini söyleyerek şu açıklamalarda bulundu:
"Bu özellikler, malzemenin büyük miktarlarda üretilmesini ve uzak ya da kurak bölgelerde su toplama gibi gerçek dünya uygulamalarında kullanılmasını mümkün kılıyor. Cihaz, eksi 20 santigrat derecede 20 gün boyunca saklandıktan sonra bile esnekliğini ve su emme işlevini korudu, bu da mükemmel bir donma direnci gösterdiğini ortaya koyuyor. Nem emme ve bırakma performansı, arka arkaya yapılan 10 döngü boyunca stabil kaldı ve verimlilikte yüzde 12’den az bir düşüş gözlemlendi."
Suya erişimde sorun yaşanan bölgelerde, kuraklık gibi dünyamızı tehdit eden sorunlarda ve dahası deprem, yangın gibi doğal afetler sonrası su kaynaklarının tehlikeye girdiği acil durum senaryolarında çok etkili olacağı düşünülen bu cihazdan daha fazla su üretebilmek için çalışmalar devam ediyor. Ekip şu anda üretimi ölçeklendirmek ve sünger sistemini daha büyük, güneş enerjili dizilere entegre etmek için endüstri ortaklarıyla görüşmelerde bulunuyor. Ayrıca gerçek zamanlı çevresel koşullara göre süreci otomatikleştirmek için sıcaklık, basınç ve hareket gibi değişkenleri ölçen donanım bileşenleri olan IoT sensörlerini entegre etmeyi düşünüyorlar.
