反重力运输获得重大突破——中国科学家研制出高效反重力输水系统

时间:2019-08-10 来源:www.hncizgifilm.com

新世纪娱乐登录

反重力运输的重大突破中国科学家开发出一种高效的反重力输水系统

允许水在重力作用下向上流动是人体工程学的一项重大成就,但树木已经控制了数亿年。在一项新研究中,研究人员设计了一种树木启发的水运系统,该系统利用毛细管力将脏水推入层状气凝胶,气凝胶,污水中。它可以通过太阳能转化为水蒸气,以产生新鲜和清洁的水。

5b0988e595225.cdn.sohucs.comimages2019072125a2781555d44246a3cb1b2b01aa57c7.jpeg

由浙江理工大学的刘爱平和浙江大学的郝柏带领的研究人员在最新一期的ACS Nano上发表了一篇关于水输送和太阳能蒸汽发电新方法的论文。在未来,有效的水输送方法在水净化和脱盐中具有潜在的应用。

“我们的制备方法具有普遍性和工业性,”刘告诉Phys.org。 “我们的材料具有优异的性能和良好的稳定性,可以多次重复使用。这开启了未来大规模海水淡化和废水处理的可能性。“

新系统由两个主要部分组成。长而多孔的超轻气凝胶,可在气凝胶顶部输送水和一层碳纳米管,吸收阳光并将其转化为蒸汽。该系统包装在玻璃容器中。由于毛细管力,水向上穿过气凝胶中的孔,并且毛细管力由水分子粘附到孔的内表面引起。一旦水到达顶部,太阳能加热的碳纳米管层将水加热成蒸汽,留下任何污染物。蒸汽在周围的玻璃容器的两侧冷凝,形成水滴,该水滴流到容器的底部并进入储存器以便收集。

5b0988e595225.cdn.sohucs.comimages20190721d751f0c643ae43d5b5db6fd3af04ce81.jpeg

这种设计非常类似于植物使用的设计。植物含有许多微小的木质部导管,通过叶子吸收地面的水分,有时甚至数百英尺。一旦水到达叶子,太阳辐射使水通过叶子中的小孔蒸发,类似于碳太阳能蒸汽发生器。

重建有效的树状水路系统是一项挑战,大多数先前的尝试表明,在运输污水和海水时,运输速度相对较慢,运输距离较短,而且性能低于清洁水。通过新的气凝胶设计,研究人员展示了所有这些改进,在前5分钟内达到10厘米的上流性能,在3小时内达到28厘米。该系统还适用于清洁水,海水,污水和沙地下水。此外,该收集器可实现高达85%的高能量转换效率。

改进的关键是精心设计气凝胶结构。为了制作这种材料,研究人员将气凝胶成分倒入铜管中,然后对铜管进行温度处理。铜管的冷端温度为零下90摄氏度。这使得冰晶沿着温度梯度在气凝胶内以图案生长。冻干的气凝胶表现出径向通道,微孔,内表面皱纹和分子晶格的分层结构。这些微小的结构有助于气凝胶的良好性能。

未来,研究人员计划进一步提高系统性能并为应用做好准备。

“我们希望进一步优化实验计划,进行大规模生产,”刘说。 “我们还希望进一步改善输水时间,输水速度和集水效率,以便更好地实际应用。”

本文由Phys.org(https: 查看更多

08: 00

来源:科学科学

反重力运输的重大突破中国科学家开发出一种高效的反重力输水系统

允许水在重力作用下向上流动是人体工程学的一项重大成就,但树木已经控制了数亿年。在一项新研究中,研究人员设计了一种树木启发的水运系统,该系统利用毛细管力将脏水推入层状气凝胶,气凝胶,污水中。它可以通过太阳能转化为水蒸气,以产生新鲜和清洁的水。

5b0988e595225.cdn.sohucs.comimages2019072125a2781555d44246a3cb1b2b01aa57c7.jpeg

由浙江理工大学的刘爱平和浙江大学的郝柏领导的研究人员在最新一期ACS Nano上发表了一篇关于输水和太阳能蒸汽发电新方法的论文。在未来,有效的水输送方法在水净化和脱盐中具有潜在的应用。

“我们的制备方法具有普遍性和工业性,”刘告诉Phys.org。 “我们的材料具有优异的性能和良好的稳定性,可以多次重复使用。这开启了未来大规模海水淡化和废水处理的可能性。“

新系统由两个主要部分组成。长而多孔的超轻气凝胶,可在气凝胶顶部输送水和一层碳纳米管,吸收阳光并将其转化为蒸汽。该系统包装在玻璃容器中。由于毛细管力,水向上穿过气凝胶中的孔,并且毛细管力由水分子粘附到孔的内表面引起。一旦水到达顶部,太阳能加热的碳纳米管层将水加热成蒸汽,留下任何污染物。蒸汽在周围的玻璃容器的两侧冷凝,形成水滴,该水滴流到容器的底部并进入储存器以便收集。

5b0988e595225.cdn.sohucs.comimages20190721d751f0c643ae43d5b5db6fd3af04ce81.jpeg

这种设计非常类似于植物使用的设计。植物含有许多微小的木质部导管,通过叶子吸收地面的水分,有时甚至数百英尺。一旦水到达叶子,太阳辐射使水通过叶子中的小孔蒸发,类似于碳太阳能蒸汽发生器。

重建有效的树状水路系统是一项挑战,大多数先前的尝试表明,在运输污水和海水时,运输速度相对较慢,运输距离较短,而且性能低于清洁水。通过新的气凝胶设计,研究人员展示了所有这些改进,在前5分钟内达到10厘米的上流性能,在3小时内达到28厘米。该系统还适用于清洁水,海水,污水和沙地下水。此外,该收集器可实现高达85%的高能量转换效率。

改进的关键是精心设计气凝胶结构。为了制作这种材料,研究人员将气凝胶成分倒入铜管中,然后对铜管进行温度处理。铜管的冷端温度为零下90摄氏度。这使得冰晶沿着温度梯度在气凝胶内以图案生长。冻干的气凝胶表现出径向通道,微孔,内表面皱纹和分子晶格的分层结构。这些微小的结构有助于气凝胶的良好性能。

未来,研究人员计划进一步提高系统性能并为应用做好准备。

“我们希望进一步优化实验计划,进行大规模生产,”刘说。 “我们还希望进一步改善输水时间,输水速度和集水效率,以便更好地实际应用。”

本文由Phys.org(https: 查看更多

只提供信息存储空间服务。

气凝胶

蒸汽

铜管

刘爱萍

郝白

阅读()

投诉