Новый материал собирает воду из воздуха

Крошечные структуры, вдохновленные формой шипов кактуса, позволяют новому материалу производить питьевую воду из воздуха днем ​​и ночью, объединяя две технологии сбора воды в одну.

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.

Так выглядит новый материал. Фото: California Institute of Technology

«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.

Увеличенное изображение колючки-шипа. Фото: California Institute of Technology

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:

Фото: Reddit ​

Это тоже интересно:

Обзоры новинок
Подробности о главных премьерах
Обнаружили ошибку? Выделите ее и нажмите Ctrl+Enter.
Подпишитесь на нас