Как да извлечем вода от въздуха

0
Хигроскопичен ешафод за събиране на вода
Снимка/Джеф Фитлоу/ Университета Райс; (бръмбар) Ханс Хилеуърт

Учени от Университета Райс демонстрира как гора от въглеродни нанотръби може да улавя водни молекули от въздуха и да ги складира за използване в бъдеще. Изобретението е наречено „hygroscopic scaffold” (хигроскопичен ешафод).

Учените от лабораторията на Пуликел Ажаян (учен по Материалознание в Университета Райс) са открили начин да имитират намибския бръмбар, който оцелява в Намибската пустиня като опъва крайниците си, за да улови водните молекули от сутрешната мъгла.

Следвайки примера на намибския бръмбар, учените прилагат два слоя – привличащ водата слой на повърхността и отблъскващ водата слой на дъното – на 1 см висока гора от тънки цилиндри от въглеродни атоми, наречени въглеродни нанотръби. Горният слой привлича водата в устройството без нужда от външен източник на енергия. Привлечена вътре в гората, влагата се включва в отблъскващите вода дъно и страни на структурата, въпреки че част от нея може да бъде изгубена с времето поради изпаряване. Гората може да бъде изстискана като гъба, за да изпусне събраната вода, след което материалът може да бъде използван отново.

Количеството вода, което наногората може да събере, зависи от влажността на въздуха. При сухи условия 8-милиграмова тестова гора с повърхност 0,25 квадратни сантиметра привлича повече от една четвърт (27,4%) от собственото си тегло вода за 11 часа; при влажни условия ефективността нараства и гората събира 80% от теглото си за 13 часа.

Според учените идеята има потенциал да се превърне в ефективно устройство за събиране на вода, което ще бъде особено полезно за региони, в които нивата на валежи не са достатъчни. Разбира се, разходите за производство трябва да бъдат намалени преди гората да бъде икономически изгодна за производство в големи мащаби. Предизвикателството тук е евтиното създаване на достатъчно големи гори от въглеродни нанотръби.