Международная команда ученых создала материал, способный собирать влагу из воздуха без использования электричества. Разработка может стать решением проблемы нехватки воды в засушливых регионах.
Химики под руководством профессора Панце Наумова представили композит, названный «кристаллами Януса». Он объединяет гидрофильные и гидрофобные свойства, что позволяет улавливать водяной пар и транспортировать образующиеся капли без использования энергии.
Разработка вдохновлена механизмами сбора влаги, которыми обладают животные и растения в засушливых регионах. Некоторые пустынные насекомые и ящерицы в процессе эволюции развили особую поверхностную структуру, сочетающую гидрофильные и гидрофобные зоны. Гидрофильные участки притягивают воду, там она собирается в капли. Затем эти капли перемещаются через гидрофобные — отталкивающие воду — зоны. Это позволяет животным собирать влагу из воздуха даже там, где за год выпадает меньше сантиметра осадков.
Ученые выбрали три органических соединения, из которых вырастили гибкие кристаллы, способные конденсировать до 16 граммов воды на квадратный сантиметр материала в час.
Кристаллы прозрачны для видимого света, что упрощает их изучение и контроль процесса конденсации. В отличие от предыдущих технологий, новый материал объединяет функции сбора и транспортировки воды, что делает его особенно эффективным.
Исследователи считают, что кристаллы Януса могут обеспечить пресной водой регионы с перебоями в энергоснабжении, где опреснение остается слишком затратным.
Результаты исследования представлены в Journal of the American Chemical Society.
