Без пляшок і фільтрів: інженери навчили одяг добувати воду з атмосфери
Дослідники представили незвичайний текстиль, здатний отримувати питну воду безпосередньо з навколишнього повітря. Технологія може стати корисною там, де доступ до води обмежений або відсутній.
Інженери з Техаського університету в Остіні розробили спеціальну куртку, яка здатна видобувати питну воду безпосередньо з атмосферної вологи. Розробка може допомогти туристам, військовим, працівникам сільського господарства, рятувальникам та всім, хто працює або подорожує далеко від надійних джерел водопостачання. Про це пише Digital trends.
Дивіться також Вчені знайшли в рисі дивну властивість і створили матеріал майбутнього
Як працює куртка, що збирає воду з повітря?
В основі нової технології лежить особлива тканина, створена з гідрогелю біологічного походження. Матеріал поглинає вологу з повітря та спрямовує її до спеціальних знімних модулів для збору води.
Після накопичення вологи вода потрапляє до складного колектора. Під дією сонячного тепла вона відокремлюється від матеріалу та збирається у рідкому вигляді, придатному для споживання.
Під час лабораторних випробувань куртка демонструвала продуктивність від 400 до 900 мілілітрів води на добу залежно від рівня вологості повітря. Це приблизно відповідає об'єму від двох до чотирьох склянок води на день. Для однієї людини такої кількості недостатньо для повного покриття добових потреб, проте вона може стати важливим резервним джерелом у польових умовах або під час надзвичайних ситуацій.
За словами авторів дослідження, новий текстиль виявився у 3 – 10 разів ефективнішим за традиційні матеріали для збору атмосферної вологи при масштабному використанні.
У чому головна відмінність від інших систем?
Автори зазначають, що більшість існуючих систем добування води з повітря мають стаціонарний характер. Зазвичай це великі панелі, адсорбційні установки або інші громіздкі конструкції, які складно переносити.
Команда з Техаського університету вирішила цю проблему, інтегрувавши механізм транспортування води безпосередньо у структуру волокна. Завдяки цьому процес перетворення водяної пари на рідину відбувається всередині тканини без необхідності використовувати окремі великі установки.
Фактично матеріал самостійно захоплює вологу, переміщує її та накопичує для подальшого збору.
Паралельно з дослідженням куртки та сама команда науковців опублікувала ще одну роботу в журналі "Nature Water". У ній дослідники описали сонячний пристрій для збору атмосферної вологи, який встановив новий рекорд продуктивності. Система змогла виробляти до 1,3 літра чистої води на добу як у посушливому, так і в напіввологому кліматі.
Ефективність установки досягла 4,3 літра води на кожен кілограм матеріалу, що поглинає вологу. Польові випробування проводилися у пустелі Чіуауа на території американського штату Нью-Мексико, а також в Остіні, штат Техас.
Для кого створюють такі технології?
Розробники розглядають і куртку, і стаціонарний пристрій як частину масштабнішої програми розвитку технологій атмосферного водозбору.
Особливий інтерес становлять регіони світу, де дефіцит прісної води стає дедалі серйознішою проблемою. Серед потенційних зон використання вчені називають країни Північної Африки, Близького Сходу, Південної Азії та держави Африки на південь від Сахари. У перспективі технологію планують інтегрувати не лише в одяг. Подібні матеріали можуть використовуватися у туристичних рюкзаках, наметах, аварійних укриттях та мобільних польових системах забезпечення водою.
Якщо розробка успішно пройде подальші випробування та масштабування виробництва, вона може стати одним із найцікавіших прикладів того, як звичайний одяг перетворюється на функціональний пристрій для виживання та автономного забезпечення людини водою.