محققان به روشی نوین دست یافته‌اند که می‌تواند شن‌های بیابانی را به “شن زنده” تبدیل کند؛ ماده‌ای که قادر است آب را شش برابر بیشتر از شن‌های معمولی نگه دارد. این دستاورد می‌تواند به کشاورزان کمک کند تا در زمین‌های شنی، رطوبت را بهتر حفظ کنند و از فرسایش شن جلوگیری کنند.
روش‌های نوآورانه برای تقویت شن
در این تحقیق، دانشمندان از الیاف تولید شده توسط باکتری‌ها و قارچ‌ها استفاده کردند تا دانه‌های شن را به هم متصل کنند. آنها با رشد میکروب‌ها در شن، ماده‌ای به نام “شن زنده” تولید کردند که آزمایش‌ها نشان داد می‌تواند از دست رفتن آب را تا شش برابر کاهش دهد. در یک روش دیگر، آنها ورق‌های نازک سلولزی باکتریایی را بین لایه‌های شن قرار دادند که باعث کاهش نفوذپذیری آب به میزان ۲۸ برابر شد.
جزئیات تحقیق
این مطالعه که در مجله Carbohydrate Polymers منتشر شده، شامل محققانی از دانشگاه خلیفه در امارات متحده عربی، موسسه تحقیقاتی Empa در سوئیس و دانشگاه ETH زوریخ بوده است. در این تحقیق، نمونه‌های شن از تپه‌های شنی نزدیک ال عین در امارات جمع‌آوری شد و قبل از افزودن میکروب‌ها و محلول‌های مغذی، استریل شد.
میکروسکوپ‌ها نشان دادند که سلولز باکتریایی به سطح دانه‌ها متصل شده و دانه‌های مجاور را به هم پیوند می‌دهد. این نوع پیوند باعث ایجاد یک ماده کامپوزیتی طبیعی می‌شود.
نتایج آزمایشات
در آزمایش‌ها، نمونه‌های تقویت شده با الیاف میکروبی شکل خود را در آب حفظ کردند. در حالی که نمونه‌های تولید شده با قارچ‌ها نیز دانه‌ها را به هم متصل کردند، اما این نمونه‌ها شکننده‌تر بودند. در یک آزمایش دیگر، محققان ورق‌های سلولزی را جداگانه رشد داده و بین لایه‌های شن قرار دادند. این ورق‌ها به عنوان یک پارچه تقویتی عمل کرده و به توزیع نیرو در ماده کمک کردند.
در آزمایش‌ها، نمونه‌های شن حاوی الیاف میکروبی توانستند آب را از حدود ۲۰.۲ درصد به ۲۵.۵ درصد افزایش دهند. محققان بر این باورند که الیاف میکروبی می‌توانند جایگزین‌های زیست‌تخریب‌پذیر برای برخی از مواد مصنوعی مورد استفاده در تثبیت خاک باشند.
چالش‌ها و آینده تحقیق
این تحقیق هنوز در مرحله آزمایشگاهی است و نیاز به شرایط کنترل شده برای رشد میکروب‌ها دارد. همچنین، آزمایش‌ها به بررسی رشد محصولات کشاورزی و مدت زمان بقای این ماده در شرایط بیابانی نپرداخته‌اند. با این حال، این روش می‌تواند به عنوان یک راهکار نوین در کشاورزی و مدیریت منابع آب در مناطق بیابانی مورد استفاده قرار گیرد.
اگر این روایت برایتان جالب بود، کشف بعدی را از پیشنهادهای پایین انتخاب کنید.