Ученые Калифорнийского технологического института (США) изобрели структуру, способную извлекать влагу из воздуха как днем, так и ночью. Авторы рассказали, что вдохновлялись формой шипов кактуса, сообщает Nature Communications.
Материал представляет собой микроархитектурную гидрогелевую мембрану. В светлое время он производит воду за счет генерации солнечного пара, в темное – за счет сбора тумана. Эти две функции впервые удалось объединить в одном устройстве.
Генерация солнечного пара особенно эффективна в прибрежных районах. Тепло солнца заставляет воду превращаться в пар. Рассеянная в воздухе влага затем конденсируется и может быть превращена обратно в питьевую воду.
Для «сбора тумана» важны низко лежащие облака вдоль морского побережья, которые отягощены каплями воды. Особые устройства могут собирать и объединять эти капли.
Поскольку эти две технологии работают в разных условиях, для них требуются разные материалы и устройства. Но авторы новой разработки сумели объединить их в одно устройство, работающее 24 часа в сутки.
Ученые отметили, что проблема нехватки воды становится все острее по мере роста населения Земли. Созданная ими структура представляет собой мембрану из крошечных шипов, которые напоминают рождественские елки.
«Эти шипы, которые мы называем микро-деревьями, притягивают микроскопические капли воды, которые подвешены в воздухе, позволяя им скользить вниз по основанию и сливаться с другими каплями. В конечном итоге влага попадает в резервуар», – сообщили авторы.
Шипы созданы из гидрогеля, который естественным образом притягивают воду. Это нетоксичный и гибкий материал. В ходе экспериментов мембрана площадью 55-125 квадратных сантиметров смогли собрать около 35 миллилитров воды из тумана и около 125 миллилитров солнечного пара.
Ранее сообщалось, что ученые создали аэрогель для получения воды из воздуха . Гель собирает молекулы воды и конденсирует в жидкость.
