Учеными создано искусственное микродерево, которое очищает воду и выжимает ее из воздуха

caltech

Нехватка воды - одна из самых острых проблем человечества. Теперь инженеры Калифорнийского технологического института разработали новую систему, которая может использовать два разных источника для производства свежей питьевой воды, очищая грязную воду в течение дня и собирая капли из тумана в течение ночи.

Это разочаровывающий факт, что на Земле так много воды, но только малая ее часть пригодна для питья. Она парит в воздухе вокруг нас, где мы не можем получить к нему доступ, и находится в огромных океанах, которые слишком соленые или загрязнены для питья.

Вот почему ученые исследуют способы использования обоих этих источников воды. В настоящее время разрабатывается ряд устройств, которые выжимают его из воздуха с помощью пористых материалов, улавливающих молекулы воды. Между тем, другие системы используют солнечную энергию для испарения грязной воды, затем улавливают пар и повторно конденсируют его в резервуар.

Но теперь команда Калифорнийского технологического института объединила обе эти функции в одном устройстве. Ключевым моментом является новая гидрогелевая мембрана с очень специфическим наноразмерным рисунком, выгравированным на ней. Поверхность содержит множество крошечных структур, смоделированных по образцу шипов кактусов, сделанных из гидрофильного материала, притягивающего воду.

caltech

“Кактусы уникально приспособлены к засушливому климату“, - говорит Е Ши, соавтор исследования. “В нашем случае эти шипы, которые мы называем “микродеревьями“, притягивают микроскопические капли воды, взвешенные в воздухе, позволяя им скользить по основанию позвоночника и сливаться с другими каплями в относительно тяжелые капли, которые в конечном итоге сходятся в резервуар с водой, которую можно использовать“.

Когда мембрану из этого гидрогеля помещают в ящик, он может приступить к работе, собирая питьевую воду. Днем он поглощает тепло солнечного света, нагревая грязную воду под мембраной. Затем пар собирается на прозрачной крышке и стекает в резервуар. Ночью эту крышку можно снять, чтобы на мембрану попал туман снаружи.

Команда проверила систему на образцах материала размером от 55 до 125 см². Они обнаружили, что в течение дня материал может собрать около 125 мл воды из солнечного пара и около 35 мл из тумана за ночь. Звучит не так уж и много, но исследователи считают, что суточная урожайность может составить до 34 л на м² материала.

Напомним, ранее сообщалось, что ученые смоделировали странную воду.

techno.bigmir.net

Хочешь узнать больше - читай отзывы