提供干净的水,战场上的士兵和公民在世界各地是至关重要的,然而,世界上最大的挑战之一。现在,一个新的super-wicking super-light-absorbing铝材料开发与军队资金可以改变这种状况。
陆军研究办公室的资助,美国陆军作战能力发展的一个元素命令陆军研究实验室,罗彻斯特大学的研究人员已经开发出一种新的铝面板,更有效地集中太阳能蒸发和净化被污染的水。
“军队和作战人员在水运行,所以有特别的兴趣基础材料研究,可能导致先进技术生成饮用水,”欧洲杯足球竞彩在ARO Evan Runnerstrom博士说,项目经理。“这些铝表面的结合super-wicking和吸光特性可能会使被动或低功耗水净化领域更好地维持作战人员。”
研究人员研制出一种激光加工技术把普通铝漆黑一片,使其高度吸收,以及super-wicking(威克斯水艰难的反重力)。然后应用这个超级吸收和super-wicking铝太阳能水净化。
该技术在自然的可持续性,使用的飞秒超短激光脉冲腐蚀一张正常的铝的表面。铝面板时蘸水在一个角度面对太阳,它吸引的薄膜水向上在金属的表面。
同时,黑表面保留近100%的能量吸收来自太阳的快速加热水。最后,灯芯材料表面结构改变水的分子键,进一步增加蒸发过程的效率。
“这三件事放在一起使技术操作比理想设备效率为100%,“Chunlei郭教授说罗切斯特大学光学教授。”这是一个简单,耐用,便宜的方式来解决全球水危机,尤其是在发展中国家。”
实验室的实验表明,该方法减少了所有常见的污染物,如洗涤剂、染料、尿液、重金属和甘油,为饮用安全水平。
技术也可以用在发达国家为减轻受灾地区的水资源短缺,水和海水淡化项目,郭说。
利用阳光沸腾一直被认为是一种消除微生物病原体和减少死于腹泻感染,但沸水并不消除重金属和其他污染物。
太阳能水净化;然而,可以大大减少这些污染物,因为几乎所有的杂质都是留下当水蒸发变成气体,然后凝结和收集。
太阳能水蒸发的最常见方法是体积加热,大量的水被加热但只有顶层可以蒸发。郭说,这显然是低效的,因为只有一小部分的加热能源被使用。
一个更有效的方法,称为界面加热,漂浮的地方,多层次的吸收和毛细作用材料的水,这样只需要加热水在地表附近。欧洲杯足球竞彩
但可用的材料都有浮动水平上的水,不能欧洲杯足球竞彩直接面对太阳。此外,可用的毛细作用材料成为迅速与污染物堵塞蒸发后留下的,需要频繁更换欧洲杯足球竞彩材料。
铝面板研究人员开发了避免这些困难通过一层薄薄的水库的水,直接到太阳能吸收器表面加热和蒸发。
“此外,因为我们使用一个open-grooved表面,很容易清洁,只需喷它,”郭说。“最大的优势是,可以不断调整面板的角度直接面对太阳一样升起,然后在天空移动之前,最大化的吸收能量。”
军队和郭正在探索转型机会进一步发展这一技术在国防部实验室和私营企业。
除了军队以外,本研究获得的资助比尔和梅林达•盖茨基金会和美国国家科学基金会。欧洲杯线上买球
CCDC陆军研究实验室是美国陆军作战能力发展的一个元素的命令。作为军队的公司研究实验室,陆军研究实验室的发现,科技创新和转换,以确保主导战略土地的权力。欧洲杯线上买球通过协作在命令的核心技术竞争力,CCDC领导发现,开发和交付所需的技术能力使士兵更致命赢得国家的战争和安全地回家。CCDC)是一个主要的下属命令美国军队期货的命令。
