Группа исследователей из Нью-Йоркского университета в Абу-Даби совместно с коллегами из Цзилиньского университета создала уникальный кристаллический материал, способный собирать воду из воздуха без затрат энергии. Разработка, получившая название «кристаллы Януса», вдохновлены природными механизмами сбора влаги, наблюдаемыми у животных и растений.
В природе у пустынных жуков и ящериц есть поверхности с гидрофильными (притягивающими воду) и гидрофобными (отталкивающими воду) участками. Эта комбинация позволяет эффективно захватывать влагу из воздуха, накапливать ее и транспортировать в определенные зоны. По аналогии с этим механизмом «кристаллы Януса» имеют четко разделенные области. Первая собирает влагу, а вторая помогает направить ее в сосуд для хранения.
Кристаллы изготовлены из органических соединений, которые обладают не только химической универсальностью, но и высокой механической гибкостью. Они тонкие и прозрачные, что позволяет ученым наблюдать процесс сбора воды в реальном времени.
Современные методы извлечения влаги требуют значительных затрат энергии, что делает их дорогостоящими и не всегда экологичными. «Кристаллы Януса» собирают жидкость прямо из воздуха, используя естественные процессы. Это может стать решением проблемы нехватки воды в засушливых регионах, особенно в условиях глобального изменения климата.
Исследования показали, что новая технология превосходит аналогичные материалы по эффективности. Она способна собирать влагу даже при низкой концентрации воды в воздухе. На поверхности кристаллов объединены функции захвата и транспортировки, что делает процесс сбора максимально оптимизированным. Профессор Панас Наумов, руководитель исследования, заявил, что использование таких материалов в промышленных масштабах может стать настоящим прорывом.
Атмосфера Земли содержит огромное количество неиспользованной пресной воды. Наша задача — создать материалы, которые смогут эффективно собирать эту влагу и превращать ее в питьевую воду,
Такие кристаллы могут быть применены для обеспечения водой людей в засушливых регионах, в экстренных ситуациях, а также для повышения эффективности сельского хозяйства. Ученые надеются, что их разработки помогут сделать доступ к чистой воде универсальным.
Читайте также нашу статью об эффективной технологии разделения нефти и воды, созданной в Китае.
