樹木状の3Dプリント構造が太陽光脱塩の効率を向上させる新研究

Tokyoシンガポールの研究者たちは、海水を飲料水に変えるための「ソーラースチームジェネレーター（SSGs）」を改良する新しい方法を見つけました。彼らは3Dプリンティングを用いて、水の蒸発効率を高めるデザインを作成しています。

チームの設計は、小さな木のような微細構造を利用しています。これらの構造は表面積を増やし、より効率的な水の蒸発に重要です。この方法は、植物が水を多孔質構造を通して蒸発させる方法を模倣しています。この新技術の利点は次のとおりです。

• 水の蒸発速度の向上
• 自己清掃機能で塩の蓄積を防止
• 長期間使用でも安定した性能を維持

南洋理工大学の周坤教授は、彼らのSSGが太陽光を利用して水を加熱し、その蒸発を促進する効果が非常に高いと述べています。また、SSGは自己洗浄機能を持っており、これにより塩分の蓄積を防ぎ、プロセスを妨げることがありません。

エンジニアリングチームはマルチジェットフュージョン（MJF）技術を活用して、精密な構造を迅速に作り出しました。MJFは複雑な形状のパーツを迅速に製造できるため、大量生産に適しています。また、彼らは金属有機構造体に基づく新しい融合剤を開発し、太陽エネルギーを熱に効果的に変換する能力を向上させました。

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テストとシミュレーションの結果、水が迅速に蒸発することが確認されました。浄化された水は、長時間経過した後でも安全に飲むことができます。これは新しいデザインがうまく機能していることを示しています。周氏によれば、商業用MJFプリンターを使って、このデザインは大量に、そして簡単に製造可能です。

海水の淡水化は通常、多大な費用がかかり、エネルギーを多く消費しますが、この新しい方法は再生可能な太陽エネルギーを利用することでこれらの問題を解決します。水資源の乏しい地域にとって、優れた選択肢となる可能性があります。

この技術は、水から塩を除去するだけでなく、太陽エネルギーや清潔な水を必要とする他の作業にも利用できます。研究者たちは、自分たちの研究がもたらす可能性のある良い影響に期待を寄せています。

3Dプリントされた構造物を用いた太陽蒸気発生器の活用は、大きな進歩です。これは淡水不足の問題に対処するための効果的で環境に優しい方法を提供します。この新技術は、将来の安全な飲料水の確保に役立つ可能性があります。