Chế tạo vật liệu siêu nhẹ giải quyết tình trạng khan hiếm nước toàn cầu

Một nhóm nhà khoa học quốc tế đã tạo ra vật liệu nano siêu nhẹ có thể hút lượng lớn nước sạch từ hơi ẩm trong không khí. Nghiên cứu này đang mở ra hướng đi mới cho việc giải quyết tình trạng khan hiếm nước trên toàn cầu.

Theo thông báo từ Đại học New South Wales (UNSW) của Australia ngày 23/6, vật liệu nano trên là aerogel oxide graphene có bổ sung canxi, có thể hấp phụ hơi nước nhanh gấp 3 lần so với các công nghệ hiện nay và lưu giữ được lượng nước nặng gấp 3 lần trọng lượng của vật liệu.  

Dự án do Trung tâm Khoa học và Đổi mới sáng tạo carbon của Hội đồng Nghiên cứu Australia (ARC COE-CSI) tiến hành, với sự tham gia của Giáo sư từng đạt giải Nobel Kostya Novoselov thuộc Đại học Quốc gia Singapore. Nghiên cứu cho thấy viêc đưa ion canxi vào aerogel oxide graphene đã tạo ra cộng hưởng phân tử bất ngờ giúp tăng cường liên kết hydro, từ đó làm tăng đáng kể khả năng hấp thu nước so với để riêng từng thành phần. 

Nhà nghiên cứu Ren Xiaojun thuộc UNSW, tác giả chính của nghiên cứu, cho biết: “Liên kết hydro mạnh hơn dự kiến này là một trong những nguyên nhân tạo ra khả năng đặc biệt của vật liệu mới trong việc hấp thụ nước”.

Theo nhóm nghiên cứu, vật liệu nano mới sẽ vô cùng lý tưởng đối với các khu vực hiếm nước. Với 2,2 tỷ người trên thế giới đang sống trong điều kiện thiếu nước sạch, công nghệ này sẽ là cứu cánh giúp họ khắc phục tình cảnh hiện nay khi có thể hút tới 13 triệu gigalit nước trong khí quyển Trái Đất, một số lượng có thể nói là khổng lồ. Phó Giáo sư Rakesh Joshi của UNSW giải thích: “Công nghệ của chúng tôi có thể được ứng dụng ở bất kỳ nơi nào có đủ độ ẩm". 

Nghiên cứu được công bố trên Proceedings of National Academy of Sciences (PNAS) và được thực hiện thông qua việc kết hợp tiếp cận lý thuyết với thực nghiệm và sử dụng siêu máy tính tại Cơ sở Hạ tầng Máy tính Quốc gia của Australia (Australian National Computational Infrastructure) ở Canberra cho các mô phỏng tiên tiến.