Технології

Прісну воду отримали з повітря за допомогою органічних кристалів

Інженери відкрили спосіб автономного переміщення води на поверхні органічних кристалів. Дослідження опубліковано в журналі Nature Chemistry.

Інженери з Нью-Йоркського університету в Абу-Дабі розробили технологію простого збору води з атмосфери (туману і роси). Поверхня кристала, що повільно сублімує дозволяє збирати краплі вологи і управляти їх рухом. Дослідження допоможе в боротьбі з глобальним дефіцитом води, особливо в умовах пустелі.

В ході дослідження вчені вперше спостерігали спонтанну конденсацію води і її рух по поверхні органічного кристала, що повільно сублімує. Аналіз показав, що перехід води з газоподібного в рідкий стан і переміщення рідини в потрібному напрямку пов’язані зі зміною ширини невеликих каналів, що з’являються на поверхні кристала в процесі сублімації.

Вчені описують управління конденсацією і рухом води за допомогою кристалів гексахлорбензолу, з’єднання який часто використовується в якості фунгіциду. Через сублімацію (перехід з твердого стану в газоподібний) поверхня цього матеріалу має жорстку топографію з чітко вираженими паралельними каналами.

Пресную воду получили из воздуха с помощью органических кристаллов

Розширення каналу на поверхні кристала, пов’язане з сублімацією. У міру зміни ширини каналу частинки підхоплюються і переміщаються водою вздовж по каналу. Зображення: NYUAD

Дослідники показали, що дрібні тверді частинки, такі як пил або навіть металеві наночастинки, автономно переміщаються по таких каналах. При цьому рух частинок обумовлено конденсатом, який мігрує по каналах через зміни з часом поперечного перерізу і ширини каналів.

Автономний потік води раніше досягався або за допомогою хімічних модифікацій поверхні, або за допомогою точно виготовлених мікроканалів, або на поверхні різних біологічних систем.

В ході тисячолітніх еволюційних процесів поверхні природних організмів були оптимізовані для ефективного перенесення води для різних життєзабезпечуючих функцій. Було відмічено, наприклад, що рослини переміщують воду проти сили тяжіння. Наша команда відкрила новий спосіб переміщення води по динамічній твердій поверхні, суттєво новий принцип збору води, – говорить Панче Наумов, співавтор дослідження, керівник Лабораторії інтелектуальних матеріалів і директор Центру інтелектуальних інженерних матеріалів Нью-Йоркського університету в Абу-Дабі

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *

Цей сайт використовує Akismet для зменшення спаму. Дізнайтеся, як обробляються ваші дані коментарів.

Back to top button