Материал представляет собой гидрогелевую мембрану с микроархитектурой, придающей ей необычные и потенциально полезные свойства. Материал способен производить воду как за счет солнечной генерации водяного пара, так и за счет сбора тумана — двух независимых процессов, для которых обычно требуется два отдельных устройства.
Интересно, что сама мембрана при увеличении выглядит как расположенные в ряды крошечные колючки, что-то вроде иголок на рождественских елках. Хотя на самом деле во время создания материала ученые вдохновлялись другим растением — кактусом и формой его шипов.
«Кактусы уникально приспособлены к засушливому климату, — объясняют создатели новой технологии. — В нашем случае колючки-шипы, которые мы называем "микродеревьями", притягивают микроскопические капли воды, взвешенные в воздухе, позволяя им скользить по основанию и сливаться с другими каплями, которые в конечном итоге собираются в резервуар с водой. Эту воду можно использовать».
Как все работает
Колючки построены из гидрогеля, то есть из гидрофильных (водолюбивых) полимеров — они естественным образом притягивают воду. Благодаря крошечному размеру их можно напечатать на тонкой мембране.
В течение дня гидрогелевая мембрана поглощает солнечный свет, нагревая находящуюся под ней воду, которая превращается в пар. Затем пар повторно конденсируется на прозрачной крышке, где он может собираться. Ночью прозрачная крышка убирается, и гидрогелевая мембрана подвергается воздействию влажного воздуха для улавливания тумана. Таким образом, материал может собирать воду как из пара, так и из тумана.
В ходе испытаний, проведенных ночью, образцы материалов площадью от 55 до 125 квадратных сантиметров смогли собрать около 35 миллилитров воды из тумана. В ходе дневных испытаний материал собрал около 125 миллилитров воды за счет солнечной генерации водяного пара.
Разработка пригодится в регионах с дефицитом воды. Сейчас создатели нового материала ищут инвесторов и партнеров, которые помогли бы коммерциализировать технологию там, где она необходима.
Посмотрите на самые странные изобретения ученых прошлых веков. Некоторые разработки выглядят слишком неправдоподобно, но они действительно существовали:
Это тоже интересно:
