В ходе исследований команда ученых впервые смогла наблюдать процесс спонтанной конденсации влаги из пара в жидкую форму с последующим движением по поверхности органического кристалла. Как выяснилось, это происходит из-за изменений ширины небольших каналов, которые со временем возникают на поверхности кристалла, https://www.eurekalert.org/news-releases/982761 EurekAlert.
«Движение воды по твердым поверхностям – один из самых фундаментальных феноменов природы, - сказал Панце Наумов, глава Лаборатории умных материалов и соавтор статьи. – На протяжении тысячелетнего эволюционного процесса поверхности природных организмов приобретали оптимальный вид для эффективного транспорта воды ради поддержания жизни. Некоторые растения делают это, противодействуя силе тяжести.
Наша команда открыла новый способ переноса воды через динамическую твердую поверхность, фундаментально новый принцип сбора воды. Он может послужить вдохновением для технологий, повышающих эффективность экспериментальных систем сбора влаги из воздуха».
Исследование основано на новом понимании механизмов сбора жидкости на биологических структурах и их аналогах. Авторы описали процесс конденсации и движения воды на поверхности кристаллов гексахлорбензола, соединения, которое часто применяют в качестве фунгицида. Благодаря сублимации поверхность минерала обладает жесткой топографией с четкими параллельными каналами. По ним под действием конденсированного пара могут двигаться небольшие твердые частицы, например, пыль или металла.
Прежде такое самостоятельное движение воды достигалось либо химической модификацией поверхности, либо точным нанесением микроканалов, либо на поверхности биологических систем, например, растений или насекомых. Новое открытие может привести к появлению технологий сбора воды из природных источников – росы или тумана – которые сейчас используют только некоторые растения и животные пустынь.
Ученые из Техасского университета в Остине разработали революционную по своей простоте и дешевизне технологию получения питьевой воды. Это гелевая пленка, которая вытягивает воду даже из сухого воздуха. При низкой влажности в 30% система производит по 13 литров воды в день, используя при этом один килограмм геля.
