Про це повідомляє “Kreschatic” з посиланням на SciTechDaily
Забезпечення доступу до чистої води є однією з найбільших глобальних проблем. У світі більше 2 мільярдів людей не мають доступу до питної води, що стає все більш актуальним на тлі зростаючих проблем з водними ресурсами. Відповіддю на це може стати новий пристрій, розроблений інженерами Массачусетського технологічного інституту (MIT), який здатний збирати воду з повітря навіть у найсухіших районах, таких як Долина Смерті.
Цей пристрій має розміри вікна та функціонує без необхідності в батареях, сонячних панелях чи електричній енергії. Він здатний не лише збирати вологу з повітря, а й перетворювати її на питну воду, навіть у місцях з надзвичайно низьким рівнем вологості. Розробка MIT може стати важливим кроком у боротьбі з водною нестачею в посушливих регіонах.
Як працює пристрій для збору води?
Основний компонент пристрою — це гідрогель, який виглядає як чорна упаковка з бульбашками. Цей матеріал має здатність поглинати водяну пару з повітря. Коли гідрогель вбирає вологу, його маленькі куполоподібні елементи збільшуються в розмірах. Коли ж волога випаровується, ці куполи зменшуються, створюючи ефект, схожий на орігамі. Цей процес стимулює конденсацію води на скляній поверхні, яку можна збирати через трубку як чисту питну воду.
Пристрій має вигляд вертикальної панелі, розміщеної в скляній камері з охолоджувальним покриттям. Вода, яка випаровується з гідрогелю, конденсується на склі, після чого стікає в трубку, де її можна легко збирати. Така конструкція дозволяє ефективно збирати воду навіть у регіонах з мінімальною вологістю, як у пустелі.
Принцип роботи гідрогелю та його ефективність
Гідрогелі є пористими матеріалами, які складаються з мікроскопічної мережі полімерних волокон. Завдяки своїй структурі гідрогелі здатні поглинати воду з повітря, що робить їх ідеальними для збору води навіть в умовах низької вологості. Вчені з MIT адаптували цей матеріал для створення пристрою, який можна використовувати в таких екстремальних умовах, як Долина Смерті.
Однією з ключових інновацій є використання гліцерину в складі гідрогелю, що допомагає стабілізувати сіль, запобігаючи її витіканню разом з водою. Це дозволяє отримати воду, яка відповідає стандартам питної води, без необхідності додаткової фільтрації. Завдяки такій технології, пристрій MIT є набагато ефективнішим за інші подібні системи збору води, де часто виникають проблеми з солями.
Тестування та перспективи розширення
Інженери з MIT протестували свій пристрій у найсухішій точці Північної Америки — Долині Смерті. Протягом тижня пристрій працював при різних рівнях вологості, від 21% до 88%, і виробляв до 160 мілілітрів питної води на день. Цей результат демонструє високу ефективність системи навіть за дуже низької вологості, що робить її перспективною для застосування в посушливих регіонах світу.
Вчені також відзначають, що подальша оптимізація конструкції дозволить збільшити продуктивність пристрою. Наприклад, кілька таких панелей можна встановити разом, що дозволить забезпечити водою ціле домогосподарство. Майбутні розробки можуть включати масштабування пристрою для великих потреб, таких як постачання водою для невеликих спільнот або регіонів, де традиційні джерела води відсутні.
Нагадаємо, раніше ми писали про те, що науковці з MIT розробили інноваційний оптичний чіп.
