Varje år dör ungefär en och en halv miljon människor i världen på grund av brist på rent vatten som är lämpligt att dricka. Detta beror på det faktum att mer än 80% av alla vattenresurser spenderas på bevattning av jordar i ökenregionerna på vår planet. Forskare från ett företag som utvecklar hydrofoba material har uppfunnit ett sandskydd för att minska behovet av vatten och bevattning. Afrikanska länder, liksom staterna i Mellanöstern, lider mest av bristen på färskt dricksvatten, varför hydrofob sand uppfanns i Förenade Arabemiraten, dock med stöd av tyska specialister.
För att förstå dess natur är det nödvändigt att studera definitionen av hydrofobicitet.
Vad är hydrofobicitet och hur skiljer den sig från hydrofilicitet?
Dessa två relaterade begrepp är tillämpliga på alla ämnen och material. De är ansvariga för hur lätt de kommer i kontakt med vatten eller inte. På material med hydrofil yta sprider sig en droppe vatten helt och absorberas. Sådana kroppar inkluderar karbonater, silikater, sulfater, leror och silikatglas. Den hydrofoba ytan stöter bort en droppe vatten och hindrar den från att tränga in. Alla metaller, paraffiner, fetter, vaxer och vissa typer av plaster har denna egenskap. Hydrofobicitet är en låg grad av hydrofilicitet. I textilindustrin hydrofiliseras tyger för att göra dem mer färgade, och deras hydrofobering hjälper till att göra dem vattentäta.
Hur undertrycker man hydrofila egenskaper i sand?
Även utan att fördjupa sig i ämnens fysik är det tydligt att sand perfekt passerar och absorberar vatten. Men tack vare modern nanoteknik gör forskare underverk genom att ändra materialens ursprungliga egenskaper. För att få hydrofob sand var de tvungna att behandla varje sandkorn med en speciell lösning, vars hemligheter inte avslöjas. Sådan sand behåller sina egenskaper i 30 år. Än så länge sker dessa evenemang på experimentnivå, men företaget är redo att arbeta i industriell skala. Det tar cirka 40 sekunder att bearbeta ett sandkorn, men producenterna har resurser att producera 3 000 ton hydrofob sand dagligen.
Hur kommer sand att minska den globala vattenförbrukningen?
Forskare föreslår att man använder hydrofob sand som ett vattentätt mellanskikt mellan bördig jord,vilka växter som odlas och alla andra jordlager. Detta lager kommer att minska antalet vattningar per dag från 5 gånger till en, eftersom vattnet inte kommer till djupet, utan ger näring åt rötterna. Forskare har till och med vågat sig på ett djärvt experiment för att odla ris i torra områden, men inga konkreta resultat än.
Sand med hydrofoba egenskaper kommer också att ha stor användning i konstruktion när man bygger grunder, särskilt i regioner med höga grundvattennivåer.
Hur gör man själv hydrofob sand?
För att placera en handfull sand i vatten och sedan extrahera den torr, är det nödvändigt att förbehandla, vanligtvis med silikonpolymerer. De flesta nyfikna sinnen förföljs av frågan: är det möjligt att göra hydrofob sand hemma? Naturligtvis är det möjligt, men inte av så hög kvalitet och behåller sina egenskaper under lång tid. Det finns ett sätt som vissa människor visar allmänheten som ett trick. Det är nödvändigt att placera ren sand i en glödhet ugn, låt den värmas upp väl och torka där. Ta sedan ut den och behandla den med vattenavvisande klädspray. Du kan köpa dessa i vilken sportutrustningsbutik som helst. Efter dessa manipulationer kan du upprepade gånger placera och ta bort sanden från vattenbehållaren helt torr.
