Gözenekli malzemede ters yönlü katmanlar su tutmayı artırdı
Hakemli malzeme araştırmasında, gözenekli bir ağ karşılaştırma örneğinin iki katından fazla su tuttu. Araştırmacılar moleküller arasındaki etkileşimlerle komşu katmanları ters yönlerde dizdi; gözenek duvarlarının suyla ilişkisi de değişti. Laboratuvar deneyleri suyun tutulmasını, salınmasını ve yapısal dayanıklılığı inceledi. Sonuçlar, tam bir su üretim cihazının gerçek hava koşullarındaki günlük çıktısını ölçmüyor.
Bilim··Sabah
Yeni malzeme daha fazla su tuttu
Gözenekli bir laboratuvar malzemesi, karşılaştırma örneğinin iki katından fazla su tuttu. Hakemli deneyde 298 kelvin sıcaklıkta COF-BB-H adlı malzemenin gramı 0,70 gram su alırken, COF-PB-H için değer 0,32 gram oldu. İkisi de organik yapı taşlarının kimyasal bağlarla katmanlar oluşturduğu kovalent organik ağlar. Katmanların dizilişi ve gözeneklerin kimyası, bu iki malzemenin su buharına verdiği yanıtı değiştirdi. Ölçüm aynı deney koşullarında yapıldı.[1]
Moleküler etkileşimler katmanları yönlendirdi
Araştırmacılar benzotiyadiazol adlı moleküler yapı birimlerini kullanarak komşu katmanları ters yönlerde dizdi. Kristal ölçümleri ile hesaplamalar bu düzeni destekledi. Gözenek duvarlarının suyla etkileşimi de güçlendi; karşılaştırma malzemesinin yüzeyi ise suyu daha fazla itti. Bağıl nem yüzde 42’yi aşınca su alımı belirgin biçimde yükseldi. Hesaplamalarda suyun önce azot içeren noktalara bağlandığı, ardından moleküller arası hidrojen bağlarıyla gözeneklerin içinde kümeler oluşturduğu görüldü.[1]
Su döngüsü katman düzenini korudu
Dinamik deneylerde yeni malzeme aynı nem altında daha hızlı su aldı. Su tutulduktan sonra katmanların kendi içindeki bazı uzaklıklar değişirken, katmanlar arasındaki mesafe büyük ölçüde korundu. Deiyonize suda 20 gün bekletilen örnekte kristal düzen de sürdü. Ekip sıcaklığı değiştirerek suyun salınmasını ve malzemenin yeniden kullanılmasını araştırdı. Bu ölçümler laboratuvar koşullarını kapsıyor. İçme suyu kalitesi, değişken hava koşullarındaki günlük üretim ve tam bir cihazın enerji gereksinimi deneyde değerlendirilmedi.[1]