Брак води — одна з найгостріших проблем людства. Інженери Каліфорнійського технологічного інституту розробили нову систему, яка може використовувати два різних джерела для виробництва свіжої питної води, очищаючи брудну рідину протягом дня і збираючи краплі з туману протягом ночі.
Новий прилад озброєний крихітними голками, які збирають вологу з повітря вдень і вночі та відправляють її в спеціальний резервуар.
На Землі багато води, але сумна правда криється в тому, що лише мала її частина придатна для пиття. Вода ширяє в повітрі навколо нас, де ми не можемо отримати до неї доступ, і спочиває у величезних океанах, занадто солоних або брудних.
Ось чому вчені досліджують способи видобутку прісної води з обох цих джерел. Тепер розробляється ряд пристроїв, які вичавлюють вологу з повітря за допомогою пористих матеріалів, що вловлюють молекули води. Водночас інші системи використовують сонячну енергію для випаровування брудної води, потім вловлюють пар і повторно конденсують вже чисту воду в резервуарі.
Але нещодавно команда Каліфорнійського технологічного інституту об’єднала обидві ці функції в одному пристрої. Ключовим моментом є нова гідрогелева мембрана з дуже специфічним нанорозмірним малюнком, вигравіюваним на ній. Поверхня містить безліч крихітних структур, змодельованих за зразком шипів кактусів, зроблених з гідрофільного матеріалу, який притягує воду.
“Кактуси унікально пристосовані до посушливого клімату”, — запевняє Ши, співавтор дослідження. «У нашому випадку імпровізовані шипи, які ми називаємо “мікродеревами», притягують мікроскопічні краплі води з повітря, дозволяючи їм ковзати по підставі стрижня і зливатися з іншими краплями, щоб в кінцевому підсумку опинитися всередині резервуара з водою”.
Мембрана з гідрогелю поміщається в ящик і приступає до збору питної води. Вдень вона поглинає тепло сонячного світла, нагріваючи брудну воду під мембраною. Потім пар збирається на прозорій кришці та стікає в резервуар. Вночі цю кришку можна зняти, щоб на мембрану потрапив туман зовні.
Команда протестувала систему на зразках матеріалу розміром від 55 до 125 см2. Виявилося, що протягом дня матеріал може зібрати близько 125 мл води з пари вдень і близько 35 мл з туману за ніч. Цифри скромні, проте дослідники вважають, що при постійній роботі пристрою добова «врожайність» може скласти до 34 літрів на квадратний метр матеріалу.
Натхнення: www.popmech.ru