Science >> Wetenschap >  >> Natuur

Laserbehandelde kurk absorbeert olie voor een koolstofneutrale schoonmaak van de oceaan

"Door deze resultaten te combineren met de milieuvriendelijke, recycleerbare voordelen van kurk, dachten we erover om het te gebruiken voor het opruimen van olievlekken in de zee", aldus auteur Kai Yin. "Voor zover wij weten heeft niemand anders geprobeerd kurk te gebruiken voor het opruimen van olievlekken in de zee."

Kurk is afkomstig van de schors van kurkeiken, die honderden jaren oud kunnen worden. Deze bomen kunnen ongeveer elke zeven jaar worden geoogst, waardoor kurk een hernieuwbaar materiaal is. Wanneer de schors wordt verwijderd, versterken de bomen hun biologische activiteit om deze te vervangen en hun koolstofopslag te vergroten. Het oogsten van kurk helpt dus de koolstofuitstoot te verminderen.

De auteurs testten varianten van een snel pulserende laserbehandeling om de optimale balans van eigenschappen in de kurk te bereiken, die tegen lage kosten kan worden bereikt.

Ze onderzochten nanoscopische structurele veranderingen nauwkeurig en maten de verhouding van zuurstof en koolstof in het materiaal, veranderingen in de hoeken waarmee water en olie in contact komen met het oppervlak, en de lichtgolfabsorptie, reflectie en emissie van het materiaal over het hele spectrum om de duurzaamheid ervan te bepalen. meerdere cycli van verwarming en koeling.

De fotothermische eigenschappen die kurk door deze laserbewerking krijgt, zorgen ervoor dat de kurk snel opwarmt in de zon. De diepe groeven vergroten ook het oppervlak dat aan zonlicht wordt blootgesteld, zodat de kurk in 10-15 seconden met slechts een beetje zonlicht kan worden opgewarmd. Deze energie wordt gebruikt om gemorste olie op te warmen, waardoor de viscositeit wordt verlaagd en deze gemakkelijker kan worden opgevangen. Bij experimenten verzamelde de laserbehandelde kurk binnen twee minuten olie uit het water.

De laserbehandelingen helpen niet alleen om olie beter te absorberen, maar werken ook om water buiten te houden.

"Wanneer de kurk een snel pulserende laserbehandeling ondergaat, wordt de microstructuur van het oppervlak ruwer", zei Yin. "Deze ruwheid op micro- tot nanoniveau verbetert de hydrofobiciteit."

Hierdoor vangt de kurk de olie op zonder water op te nemen, waardoor de olie uit de kurk kan worden gehaald en eventueel zelfs hergebruikt kan worden.

"Oliewinning is een complexe en systematische taak, en deelname aan oliewinning gedurende de gehele levenscyclus ervan is ons doel", zei Yuchun He. "De volgende stap is het bereiden van elektrothermische materialen met behulp van polyurethaanschuim als skelet voor olie-adsorptie, waarbij fotothermische en elektrothermische technieken worden gecombineerd om een ​​olieterugwinningssysteem voor alle weersomstandigheden te vormen."

Meer informatie: Femtoseconde lasergestructureerde zwarte superhydrofobe kurk voor efficiënte, door zonne-energie aangedreven reiniging van ruwe olie, Technische Letters (2024). DOI:10.1063/5.0199291

Journaalinformatie: Brieven over toegepaste natuurkunde

Aangeboden door American Institute of Physics




Meer >

Meer >

Hoofdlijnen

  1. Tsjechische dierentuin juicht geboorte van bedreigde oostelijke zwarte neushoorn toe
  2. Is de tweekamerige geest geëvolueerd om het moderne menselijke bewustzijn te creëren?
  3. Hoe regelt het lichaam de hartslag?
  4. Waarom is de studie van de histologie belangrijk in uw algehele begrip van anatomie en fysiologie?
  5. Beeldstabilisatie bij gewervelde dieren hangt af van contrast tussen objecten
  6. Onderzoekers krijgen voor het eerst een volledig beeld van eiwit achter tastzin
  7. Geometrie speelt een belangrijke rol in hoe cellen zich gedragen, onderzoekers rapporteren
  8. 3D-röntgentechnologie gebruiken voor de detectie van illegale handel in wilde dieren
  9. Wat is beter voor uw hond:brokjes of rauw vlees? Onderzoek levert verrassende gezondheidsresultaten op

Wetenschap