Każdego roku około półtora miliona ludzi umiera na świecie z powodu braku czystej wody nadającej się do picia. Dzieje się tak dzięki temu, że ponad 80% wszystkich zasobów wodnych przeznacza się na nawadnianie gleb w pustynnych regionach naszej planety. Naukowcy z firmy opracowującej materiały hydrofobowe wynaleźli pokrywę piaskową, aby zmniejszyć zapotrzebowanie na wodę i nawadnianie. Kraje afrykańskie, a także państwa Bliskiego Wschodu najbardziej cierpią z powodu braku świeżej wody pitnej, dlatego w Zjednoczonych Emiratach Arabskich wynaleziono hydrofobowy piasek, jednak przy wsparciu niemieckich specjalistów.
Aby zrozumieć jego naturę, konieczne jest przestudiowanie definicji hydrofobowości.
Co to jest hydrofobowość i czym różni się od hydrofilowości?
Te dwie wzajemnie powiązane koncepcje mają zastosowanie do wszelkich substancji i materiałów. Odpowiadają za to, jak łatwo lub nie wchodzą w kontakt z wodą. Na materiałach o powierzchni hydrofilowej kropla wody całkowicie się rozprowadza i wchłania. Takie ciała obejmują węglany, krzemiany, siarczany, glinki i szkła krzemianowe. Hydrofobowa powierzchnia odpycha kroplę wody i zapobiega jej wnikaniu do środka. Tę właściwość posiadają wszystkie metale, parafiny, tłuszcze, woski i niektóre rodzaje tworzyw sztucznych. Hydrofobowość to niski stopień hydrofilowości. W przemyśle tekstylnym tkaniny są hydrofilizowane, aby były bardziej barwione, a ich hydrofobizacja pomaga zapewnić im wodoodporność.
Jak stłumić właściwości hydrofilowe w piasku?
Nawet bez zbytniego zagłębiania się w fizykę substancji, jasne jest, że piasek doskonale przepuszcza i wchłania wodę. Ale dzięki nowoczesnej nanotechnologii naukowcy dokonują cudów, zmieniając początkowe właściwości materiałów. Aby uzyskać hydrofobowy piasek, każde ziarno piasku musieli potraktować specjalnym roztworem, którego tajemnice nie zostały ujawnione. Taki piasek zachowuje swoje właściwości przez 30 lat. Na razie wydarzenia te odbywają się na poziomie eksperymentów, ale firma jest gotowa do pracy na skalę przemysłową. Przetworzenie jednego ziarna piasku zajmuje około 40 sekund, ale producenci mają zasoby, aby codziennie wyprodukować 3000 ton piasku hydrofobowego.
Jak piasek zmniejszy globalne zużycie wody?
Naukowcy sugerują użycie hydrofobowego piasku jako wodoodpornej warstwy oddzielającej żyzną glebę,jakie rośliny są uprawiane i wszystkie inne warstwy gleby. Ta warstwa zmniejszy liczbę podlewania dziennie z 5 razy do jednego, ponieważ woda nie zagłębi się, ale odżywi korzenie. Naukowcy odważyli się nawet na odważny eksperyment uprawy ryżu na suchych obszarach, ale nie ma jeszcze konkretnych wyników.
Piasek o właściwościach hydrofobowych świetnie sprawdzi się również w budownictwie przy budowie fundamentów, w szczególności w rejonach o wysokim poziomie wód gruntowych.
Jak samemu zrobić hydrofobowy piasek?
Aby umieścić garść piasku w wodzie, a następnie wydobyć go do sucha, konieczne jest wstępne potraktowanie, zwykle polimerami silikonowymi. Większość ciekawskich umysłów dręczy pytanie: czy w domu można zrobić hydrofobowy piasek? Oczywiście jest to możliwe, ale nie tak wysokiej jakości i zachowujące swoje właściwości przez długi czas. Jest jeden sposób, w jaki niektórzy ludzie pokazują publiczności jako sztuczkę. Konieczne jest umieszczenie czystego piasku w rozgrzanym do czerwoności piekarniku, aby dobrze się rozgrzał i tam wyschł. Następnie wyjmij go i spryskaj wodoodpornym sprayem do odzieży. Możesz je kupić w każdym sklepie ze sprzętem sportowym. Po tych manipulacjach możesz wielokrotnie umieszczać i usuwać piasek z pojemnika na wodę całkowicie do sucha.
