연구 결과는 특히 사막 환경에서 세계적인 물 부족 문제를 해결하기 위해 공 기 중 습도를 수확하는 새로운 방법을 만들 수 있습니다.

NYU 아부다비(NYUAD)의 Smart Materials Lab(SML)과 Center for Smart Engineering Materials(CSEM)의 연구원들은 안개와 이슬과 같은 자연 발생원에서 물을 수확하는 새로운 방법을 보고했습니다.

이 연구에서 연구 과학자인 패트릭 코민스(Patrick Commins)와 박사후 연구원인 마리에 B. 알-한다위(Marieh B. Al-Handawi)는 물이 증기에서 액체 형태로 자발적으로 응결하고 천천히 승화하는 유기 결정의 표면을 가로질러 이동하는 과정을 처음으로 관찰했습니다. 이는 시간이 지남에 따라 결정 표면에 나타나는 작은 채널의 폭 변화로 인해 결정 표면을 가로질러 응축된 물을 안내하는 것으로 밝혀졌습니다.

라는 제목의 논문에서 승화 동적 결정 표면을 가로지르는 물의 자율적이고 방향성 있는 흐름과 입자 수송 저널에 게재 자연화학, 연구자들은 종종 살균제로 사용되는 화합물인 헥사클로로벤젠의 결정 표면에 입자를 운반하는 물의 응축 및 이동 과정을 설명합니다. 승화로 인해 이 재료의 표면에는 정의된 평행 채널이 있는 단단한 지형이 있습니다. 먼지 또는 금속성 나노입자와 같은 작은 고체 입자는 채널을 따라 자율적으로 이동하는 것으로 관찰되었습니다. 이러한 입자의 움직임은 시간이 지남에 따라 채널의 단면과 폭의 변화로 인해 채널을 통해 이동하는 응축된 공중수에 의해 발생하는 것으로 밝혀졌습니다.

자율적인 물 흐름은 이전에 표면 화학적 변형 또는 정밀하게 제작된 마이크로 채널을 사용하거나 일부 식물이나 곤충과 같은 자연 시스템의 표면에서 달성되었습니다. 이 새로운 연구의 결과는 현재 일부 사막 식물과 동물만이 생존을 위해 사용하는 이슬과 안개와 같은 자연 발생 수원을 활용하는 새로운 기술의 창출을 안내할 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다. 새로운 연구는 그러한 생물학적 구조의 물 수집 메커니즘에 대한 이해를 기반으로 하며, 물 운송에 대한 근본적으로 다른 메커니즘을 제시합니다.

“고체 표면에서 물의 움직임은 자연에서 발견되는 가장 기본적인 현상 중 하나입니다. “천년에 걸친 진화 과정을 통해 자연 유기체의 표면은 다양한 생명 유지 기능을 위해 물을 효율적으로 운반할 수 있도록 최적화되었습니다. 식물은 중력에 대항하여 물을 이동함으로써 이를 수행하는 것으로 나타났습니다. 우리 팀은 새로운 방법을 발견했습니다. 물 수집의 근본적으로 새로운 기본 원리인 동적 고체 표면을 가로질러 물을 이동합니다. 이것은 공중 습도 수집에 사용되는 실험 시스템의 효율성을 잠재적으로 최대화할 수 있는 새로운 기술에 대한 영감을 제공할 수 있습니다.”

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2023/03/230316124421.htm