Учёные Массачусетского технологического института (MIT) разработали инновационное устройство, способное извлекать воду из воздуха без использования электроэнергии или фильтров. Это пассивное решение может стать настоящим прорывом в обеспечении питьевой водой в засушливых регионах.
Как это работает
В основе устройства — вертикальная панель из гидрогеля, который способен поглощать водяной пар из воздуха. Визуально материал напоминает пузырчатую плёнку: небольшие куполообразные ячейки увеличиваются в объёме, когда влага впитывается, тем самым расширяя площадь поверхности и повышая эффективность сбора влаги.
Панель покрыта стеклянной пластиной с охлаждающим полимерным слоем. Когда гидрогель «насыщается», начинается испарение, после чего пар конденсируется на внутренней стороне стекла и стекает по трубке, превращаясь в питьевую воду.
Ранее в аналогичных устройствах использовались гидрогели с солевыми добавками, усиливающими поглощение влаги. Однако эти соли нередко попадали в конечную воду, делая её непригодной для питья без дополнительной фильтрации.
В новой разработке инженеры MIT применили гидрогель без микропор, через которые могли бы проникать соли, а также добавили глицерин, стабилизирующий соль и препятствующий её кристаллизации и утечке. В результате вода, полученная из воздуха, оказалась чище стандартов питьевой воды — и всё это без дополнительной фильтрации.
Испытания в Долине Смерти
Прототип устройства, по размеру сравнимый с оконной рамой, прошёл испытания в условиях одной из самых сухих точек Земли — калифорнийской Долины Смерти. В зависимости от уровня влажности устройство собирало от 57 до 161,5 мл воды в день. Несмотря на скромные объёмы, эффективность оказалась выше, чем у многих других пассивных и даже некоторых активных установок в тех же условиях.
Хотя одного устройства недостаточно для удовлетворения ежедневных потребностей человека, учёные предлагают использовать массивы вертикальных панелей, которые смогут обеспечивать водой целые домохозяйства. Работа по улучшению материалов и производительности продолжается.
