Новое устройство представляет собой черную вертикальную панель размером с окно, изготовленную из впитывающего воду гидрогелевого материала, заключенного в стеклянную камеру, покрытую охлаждающим слоем. Гидрогель напоминает пузырчатую упаковочную пленку черного цвета. Когда гидрогель впитывает водяной пар, его куполообразные структуры увеличиваются в размере. Затем пар, охлаждаясь, конденсируется на стекле, стекает вниз и выходит через трубку в виде чистой питьевой воды.
Обычно гидрогели, которые используют для получения влаги из воздуха, имеют микро- или нанопористую структуру. Однако вода, полученная таким образом, бывает соленой и требует дополнительной фильтрации. Дело в том, что соль — естественный абсорбент, и ее добавляют в гидрогель (обычно в виде хлорида лития), чтобы увеличить поглощение воды материалом.
Новая конструкция значительно ограничивает утечку соли благодаря дополнительному ингредиенту: глицерину, который естественным образом стабилизирует соль, удерживая ее внутри геля. Кроме того, в самом гидрогеле отсутствуют наноразмерные поры, что дополнительно препятствует выходу соли из материала, сообщает MIT News.
Система работает полностью автономно, без источника питания, в отличие от других конструкций, которым требуются батареи, солнечные панели или электричество от сети. Более недели инженеры тестировали его в Долине Смерти, штат Калифорния, — самом засушливом регионе Северной Америки. Даже в условиях очень низкой влажности устройство давало в день от 57 до 161 мл (около двух третей стакана).
По оценкам изобретателей, несколько вертикальных панелей, установленных рядом, могли бы пассивно снабжать домохозяйство питьевой водой даже в засушливых регионах. Вдобавок, исследователи работают над следующим поколением материала с улученными свойствами.
Искусственный фотосинтез пытается повторить то, что отлично получается у всех растений — превращать солнечный свет в химические реакции, дающие чистую энергию. До сих пор ученым не удавалось добиться такой же высокой эффективности, но японские исследователи сделали важный шаг к созданию искусственных систем фотосинтеза. Они разработали новый тип гидрогеля, расщепляющего молекулы воды на водород и кислород при помощи солнца.