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.
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.