در پیشرفتی چشمگیر در حوزه فناوری‌های نوین تأمین آب، تیمی از دانشمندان بین‌المللی موفق به توسعه نوعی آئروژل فوق‌سبک با ساختاری اسفنج‌مانند شده‌اند که قادر است رطوبت موجود در هوا را با بهره‌وری بالا جذب و به‌راحتی آزاد کند. این نانوماده که از ترکیب گرافن اکسید و یون‌های کلسیم ساخته شده، می‌تواند در آینده‌ای نزدیک راهگشای تأمین آب آشامیدنی برای جمعیت‌های ساکن در مناطق کم‌آب یا دورافتاده باشد.
این پروژه به رهبری محققان مرکز نوآوری کربن در استرالیا و با مشارکت پژوهشگرانی از دانشگاه‌های برتر آسیا همچون سنگاپور، چین، ژاپن و هند به مرحله اجرا درآمده است. آن‌ها با بهره‌گیری از توانمندی‌های گرافن اکسید—ماده‌ای با ساختار دوبعدی و سطح ویژه بالا—و تقویت آن با یون‌های کلسیم، به ماده‌ای دست یافته‌اند که می‌تواند در عرض مدت کوتاهی، بیش از سه برابر وزن خود آب جذب کند.
به گفته پروفسور راکش جوشی، سرپرست پروژه از دانشگاه UNSW، این ماده در قالب آئروژل متخلخل ساخته شده که امکان جذب سریع رطوبت و آزادسازی آن با صرف کمترین انرژی—در حدود ۵۰ درجه سانتی‌گراد—را فراهم می‌آورد. ویژگی منحصر‌به‌فرد این ساختار آن است که پیوندهای هیدروژنی بین آب و ساختار گرافنی پس از وارد شدن کلسیم به مراتب قوی‌تر از حد انتظار عمل کرده و کارایی جذب رطوبت را به‌طرز چشمگیری افزایش می‌دهد.
پروفسور داریا آندریوا، یکی دیگر از اعضای تیم، تصریح می‌کند که این فرآیند بدون نیاز به سیستم‌های پرمصرف یا پیچیده انجام می‌شود و تنها با تأمین گرمایی ملایم می‌توان آب جمع‌آوری‌شده را برای مصرف آزاد کرد.
بُعد نوآورانه دیگر این پژوهش در شبیه‌سازی‌های رایانه‌ای دقیق آن نهفته است. تیمی به رهبری پروفسور امیر کارتون توانسته با استفاده از ابررایانه ملی استرالیا، روابط مولکولی میان لایه‌های گرافن اکسید و یون‌های کلسیم را به‌خوبی مدل‌سازی کند؛ یافته‌هایی که درک علمی عمیقی از رفتار این نانوساختارها و سازوکار جذب آن‌ها ایجاد کرده‌اند.
پروفسور کاستیا نووسلف، فیزیکدان برجسته و یکی از همکاران این پروژه، همکاری‌های بین‌المللی شکل‌گرفته پیرامون این فناوری را الگویی موفق از هم‌افزایی علمی در مواجهه با بحران‌های جهانی چون کم‌آبی دانست.
اگرچه این فناوری هنوز در مراحل اولیه توسعه است، اما تلاش‌ها برای تولید صنعتی و مقیاس‌پذیر آن آغاز شده است. به باور لیمینگ دای، مدیر مرکز COE-CSI، این نوآوری می‌تواند تحولی بنیادین در تأمین آب پایدار رقم بزند و گامی عملی در مسیر بهره‌برداری هدفمند از دانش نانو در خدمت جامعه جهانی باشد.
