По оценкам ООН, больше 2 млрд человек в мире по-прежнему не имеют доступа к чистой питьевой воде, а миллионы ежегодно умирают от болезней, вызванных ее нехваткой. Ученые из Австралии и Китая предложили перспективное решение этой глобальной проблемы — устройство, которое буквально «выжимает» воду из воздуха. Исследование опубликовано в Journal of Cleaner Production.
Инженеры разработали уникальный губчатый материал, способный собирать влагу из атмосферы и выделять ее при нагреве солнечным светом. В основе технологии — природная пористая структура древесины бальзы, модифицированная наночастицами и другими специальными компонентами. По сути это своего рода «губка»: она впитывает воду из воздуха, когда крышка устройства открыта, а затем, при ее закрытии и воздействии солнца, выделяет собранную влагу прямо в чашку.
Главное преимущество изобретения — способность эффективно работать даже в условиях низкой влажности (от 30 до 90%) и широкого диапазона температур (от +5 до +55°C). Это делает устройство особенно ценным для засушливых регионов и мест, где традиционные источники воды недоступны. Для сбора влаги разработан компактный модуль, в который входят губчатый материал, защитная крышка, охлаждающая система и механизм выделения воды. Система полностью автономна и работает исключительно за счет солнечной энергии.
Лабораторные испытания показали, что устройство способно собирать до 2,5 мл воды на грамм материала за ночь, а днем, под действием солнца, отдает почти всю собранную влагу. Средняя эффективность сбора воды достигала 94%. Материал оказался надежным: после 10 циклов поглощения и выделения воды его эффективность снизилась всего на 12%. Кроме того, устройство сохранило свои свойства даже после 20 дней хранения при температуре −20°C, что открывает возможности для его применения в экстремальных условиях.
Ученые уже обсуждают создание более крупных модулей и интеграцию системы в мобильные платформы. Благодаря работе на солнечной энергии и прогнозам, построенным с помощью искусственного интеллекта, устройство может эффективно функционировать практически в любых климатических условиях — там, где доступ к воде особенно важен.
Ранее Наука Mail рассказывала о том, что прибрежные лагуны превращаются в токсичный «соленый суп».