Các nhà khoa học khiến nước dịch chuyển bằng ánh sáng
Các kỹ sư từ MIT và Ả-rập Xê-út đã cùng hợp tác để phát triển một hệ thống có thể kiểm soát đường nước di chuyển trên một bề mặt, và tất cả những gì họ sử dụng là ánh sáng.
Động lực cho nghiên cứu này là do mong muốn tách dầu ra khỏi nước, điều này cần thiết trong việc xử lý nước muối và dầu thô từ giếng dầu. Một khi đã liên kết, chúng rất khó tách rời. Điện có thể được chia ra làm hai, nhưng nó đòi hỏi nhiều năng lượng và không hoạt động khi nước có muối trong đó, điều này khá phổ biến trên Trái Đất.
Thay vì tập trung vào nước hoặc ánh sáng, các nhà nghiên cứu từ MIT và Đại học Dầu khí và Khoáng sản King Fahd nghiên cứu bề mặt mà hai bên có thể tương tác, có thể được đo bằng cách sử dụng một số liệu gọi là khả năng ngưng tụ.
Các nhà nghiên cứu thiết lập một bề mặt có chứa titanium dioxide hoặc titania, một hợp chất quang điện được sử dụng làm chất làm đặc trong kem chống nắng, phản ứng với ánh sáng nhìn thấy. Họ sơn bề mặt bao gồm cả thủy tinh, với thuốc nhuộm hữu cơ.
Giáo sư cơ khí Kripa Varanasi của MIT cho biết: “Chúng tôi đã lấy cảm hứng từ công trình quang điện, nơi mà chất nhuộm màu được sử dụng để nâng cao hiệu suất hấp thụ bức xạ mặt trời. Việc ghép nối thuốc nhuộm với các hạt titania cho phép tạo ra các chất mang điện tích khi chiếu sáng. Điều này tạo ra điện tích được thiết lập giữa bề mặt và chất lỏng khi chiếu sáng và dẫn đến sự thay đổi tính chất khi ướt.”
Khi tính chất bị ướt thay đổi, nước thấm ra khỏi dầu. Ngay cả khi nước trong nước muối, cũng thấm ra.
“Bằng cách nghiên cứu một cách có hệ thống mối quan hệ giữa các mức năng lượng của chất nhuộm và độ ướt của chất lỏng tiếp xúc, chúng tôi đã đưa ra một nền tảng cho việc thiết kế các hệ thống điều khiển lỏng dẫn hướng ánh sáng”. Varanasi cho biết: “Bằng cách chọn đúng loại thuốc nhuộm, chúng ta có thể tạo ra một sự thay đổi đáng kể trong động lực giọt nước. Đó là chuyển động cảm ứng ánh sáng – một chuyển động không cần chạm trực tiếp của các giọt nước”./.
Trần Ngân (dịch từ PopularMechanics)