Тим истражувачи од Универзитетот Џилин, Лабораторијата за паметни материјали во Абу Даби и Центарот за паметни инженерски материјали, предводени од професорот по хемија Панче Наумов, развија нов кристален материјал кој може да собира вода од магла без никаков внес на енергија.
Овој иновативен тип на паметни кристали, Јанус кристали, е инспириран од пустински растенија и животни кои напредуваат во сушни услови. На пример, пустинските бубачки и гуштери еволуирале површински структури со хидрофилни (водо-привлекување) и хидрофобни (водоодбивни) области, ефикасно заробувајќи ја влагата од воздухот.
Водата се привлекува во хидрофилните области, а потоа се акумулира и се транспортира низ хидрофобните региони.
Професорот Наумов објасни: „Кристалите развиени од нашиот тим не само што ги користат предностите на механичката флексибилност и оптичката транспарентност на органските кристали, туку тие исто така го отвораат патот за дизајнирање активни, самочувствителни и ефикасни површински активни жетвари“. Кога се користат во поголем обем, овие материјали би можеле да помогнат во борбата против недостигот на вода на општествено ниво.
Наодите од истражувањето се детално објавени во трудот насловен „Ефикасно воздушно собирање вода со самосензициони динамични кристали на Јанус“, неодамна објавен во Journal of the American Chemical Society.
Истражувачкиот тим идентификувал три органски соединенија со висока хемиска разновидност за одгледување еластични органски кристали. Тие потоа тестирале како различни материјали комуницираат со водата во воздухот, формирајќи ги кристалите на Јанус.
Овие кристали поседуваат различни хидрофилни и хидрофобни региони на нивните површини. Хидрофилната област ефикасно зафаќа вода, додека хидрофобниот дел го олеснува преносот на собраната вода во одреден сад.
Кристалите Јанус покажуваат исклучително висока ефикасност во собирањето на влажноста од атмосферата, покажувајќи извонредна способност за апсорбирање вода.
Тенките, светло-проѕирни дизајни им овозможуваат на истражувачите да го набљудуваат процесот на собирање и кондензација на капки магла во реално време, користејќи ја светлината како алатка за следење.
Десалинизацијата е широко користен метод за производство на вода за пиење од солена вода. Сепак, овој процес на екстракција на растворена сол бара значителен внес на енергија, што го прави енергетски интензивно решение.
Кристалите Јанус овозможуваат влажноста на воздухот или маглата спонтано да се кондензираат во амбиентални услови. Овој процес овозможува ефикасно собирање на влагата без потреба од дополнителен внес на енергија, истакнувајќи ги уникатните својства на овие кристали во олеснувањето на собирањето вода од околината.
Не бара влез на енергија, потенцијално обезбедувајќи бесконечен извор на чиста вода. Овој иновативен дизајн го олеснува високо ефикасниот процес на собирање вода, оптимизирајќи го собирањето вода дури и во амбиентални услови.
(Interesting Engineering)
(фото: Flickr)
