Международной командой химиков разработан композитный материал с применением органических кристаллов, который способен собирать воду из водяных паров без использования электричества.
Опреснение, то есть, удаление солей, на сегодняшний день является одним из самых распространённых методов получения питьевой и технической воды. Но оно нуждается в больших затратах энергии.
Командой химиков под руководством профессора Панце Наумова предложен альтернативный метод. Ученые разработали для его реализации специальные кристаллы, назвав их кристаллами Януса, по имени древнеримского двуликого бога.
Ученые были вдохновлены растениями и животными засушливых регионов, которые научились там выживать. Часть пустынных насекомых и ящериц в процессе эволюции приобрела особую поверхностную структуру, которая сочетает гидрофильные (притягивающие воду) и гидрофобные (отталкивающие воду) зоны. Первые собирают капли, которые потом перемещаются через противоположные, гидрофобные зоны. Животным таким образом собирают влагу из воздуха даже там, где в год выпадает менее сантиметра осадков.
Исследователи тоже применили в дизайне композитных кристаллов гидрофильные и гидрофобные соединения. Воздушная влага или туман конденсируются на кристаллах Януса без дополнительных усилий и электричества, даже при комнатной температуре и нормальном атмосферном давлении.
Разработка, надеются ученые, будет востребованной в регионах, где опреснение очень затратно, а электричество поставляют с перебоями. У кристаллов Януса рекордная эффективность сбора воды из влажного воздуха — 16 граммов с квадратного сантиметра материала в час. Этого удалось достичь, поскольку кристаллы Януса способны совмещать решение задач сбора и транспортировки воды на своей поверхности.
Результаты исследования обнародованы в журнале Journal of the American Chemical Society.
