Поглощение водяного пара и дистилляция — одни из наиболее распространенных способов получения чистой питьевой воды там, где нет ее естественных запасов. Ученые из Калифорнийского технологического института объединили эти две функции в одном устройстве. Главный элемент разработки — гидрогелевая
Поглощение водяного пара и дистилляция — одни из наиболее распространенных способов получения чистой питьевой воды там, где нет ее естественных запасов. Ученые из Калифорнийского технологического института объединили эти две функции в одном устройстве.
Главный элемент разработки — гидрогелевая мембрана с особой трехмерной наноструктурой. На ее поверхности размещено множество микроскопических отростков с игольчатыми выступами, напоминающими колючки кактусов. Они изготовлены из гидрофильного материала.
Эти шипы, которые исследователи назвали «микродеревьями» притягивают мельчайшие частицы воды, находящиеся в воздухе. Сконденсировавшись, они стекают к основанию отростка, соединяются в более крупные капли и сливаются по поверхности в резервуар, в котором накапливается чистая, пригодная для питья вода.
При этом водяной пар может проходить чрез мембрану снизу-вверх. Благодаря этому ее можно использовать для очистки соленой или загрязненной воды путем испарения с последующей конденсацией.
Простейшее устройство на основе новой разработки представляет собой контейнер с прозрачной крышкой. В его средней части натягивается мембрана, под нее наливается грязная вода. При нагреве, например, от солнца, жидкость превращается в пар. Он проникает сквозь гидрогель и конденсируется на поверхностях в верхней части установки и затем стекает в резервуар. На ночь крышка убирается, и мембрана начинает собирать влагу из воздуха. Таким образом, при использовании такого материала, накопление чистой воды идет круглосуточно.
Исследователи протестировали технологию на открытом воздухе с помощью нескольких устройств с мембраной площадью от 55 до 125 см2. Суточный выход составил примерно 35 мл в ночное время и около 125 мл днем. Это значит, что с каждого квадратного метра гидрогелевого материала можно получать 34 л воды в сутки.
Источник: caltech.edu
{full-story limit=»10000″}
Источник:
