Kasmet pasaulyje dėl švaraus, tinkamo gerti vandens trūkumo, miršta apie pusantro milijono žmonių. Taip atsitinka dėl to, kad daugiau nei 80% visų vandens išteklių išleidžiama dirvožemio drėkinimui mūsų planetos dykumose. Hidrofobines medžiagas kuriančios įmonės mokslininkai išrado smėlio dangą, kad sumažintų vandens ir drėkinimo poreikį. Afrikos šalys, taip pat Artimųjų Rytų valstybės, labiausiai kenčia nuo gėlo geriamojo vandens trūkumo, todėl hidrofobinis smėlis buvo išrastas Jungtiniuose Arabų Emyratuose, tačiau padedant vokiečių specialistams.
Norint suprasti jo prigimtį, būtina išstudijuoti hidrofobiškumo apibrėžimą.
Kas yra hidrofobiškumas ir kuo jis skiriasi nuo hidrofiliškumo?
Šios dvi tarpusavyje susijusios sąvokos taikomos visoms medžiagoms ir medžiagoms. Jie yra atsakingi už tai, kaip lengvai jie liečiasi su vandeniu. Ant medžiagų, kurių paviršius yra hidrofilinis, vandens lašas visiškai pasklinda ir susigeria. Tokie kūnai yra karbonatai, silikatai, sulfatai, molis ir silikatiniai stiklai. Hidrofobinis paviršius atstumia vandens lašą ir neleidžia jam prasiskverbti į vidų. Šią savybę turi visi metalai, parafinai, riebalai, vaškas ir kai kurios plastikų rūšys. Hidrofobiškumas yra žemas hidrofiliškumo laipsnis. Tekstilės pramonėje audiniai hidrofilizuojami, kad būtų labiau nudažyti, o jų hidrofobiškumas padeda padaryti juos atsparius vandeniui.
Kaip sumažinti smėlio hidrofilines savybes?
Net per daug nesigilinus į medžiagų fiziką, aišku, kad smėlis puikiai praleidžia ir sugeria vandenį. Tačiau šiuolaikinių nanotechnologijų dėka mokslininkai daro stebuklus keisdami pradines medžiagų savybes. Norėdami gauti hidrofobinį smėlį, kiekvieną smėlio grūdelį jie turėjo apdoroti specialiu tirpalu, kurio paslaptys neatskleidžiamos. Toks smėlis savo savybes išlaiko 30 metų. Kol kas šie renginiai vyksta eksperimentų lygmeniu, tačiau įmonė pasiruošusi dirbti pramoniniu mastu. Vieno smėlio grūdelio apdorojimas užtrunka apie 40 sekundžių, bet gamintojai turi pakankamai išteklių kasdien pagaminti 3000 tonų hidrofobinio smėlio.
Kaip smėlis sumažins vandens suvartojimą visame pasaulyje?
Mokslininkai siūlo naudoti hidrofobinį smėlį kaip vandeniui atsparų sluoksnį tarp derlingos dirvos,kokie augalai auginami, ir visi kiti dirvožemio sluoksniai. Šis sluoksnis sumažins laistymo skaičių per dieną nuo 5 kartų iki vieno, nes vanduo nenueis į gylį, o pamaitins šaknis. Mokslininkai net ryžosi drąsiam eksperimentui auginti ryžius sausringose vietovėse, tačiau konkrečių rezultatų dar nėra.
Hidrofobinių savybių turintis smėlis taip pat bus puikiai panaudotas statant pamatus, ypač regionuose, kuriuose aukštas požeminio vandens lygis.
Kaip patiems pasidaryti hidrofobinį smėlį?
Norint į vandenį įberti saują smėlio ir ištraukti jį sausai, būtina iš anksto apdoroti, dažniausiai silikoniniais polimerais. Daugumą smalsių protų persekioja klausimas: ar galima namuose pasigaminti hidrofobinio smėlio? Žinoma, galima, bet ne taip kokybiškai ir ilgai išlaikant savo savybes. Yra vienas būdas, kurį kai kurie žmonės demonstruoja visuomenei kaip triuką. Į raudonai įkaitusią orkaitę reikia įdėti švarų smėlį, leisti jam gerai sušilti ir ten išdžiūti. Tada išimkite ir apdorokite vandeniui atspariais drabužių purškikliais. Jų galite nusipirkti bet kurioje sporto įrangos parduotuvėje. Po šių manipuliacijų galite pakartotinai įdėti ir išimti smėlį iš vandens talpyklos visiškai sausą.
