Dzisiaj na świecie ponad 2 miliardów ludzi nie ma dostępu do czystej wody pitnej, co jest wynikiem postępujących zmian klimatycznych. Postępuje również pustynnienie, a wiele obszarów kiedyś wypełnionych bujną roślinnością, staje się martwych. Naukowcy od dawna pracują nad różnymi systemami pozyskania czystej wody z powietrza, ale bezskutecznie.
Czytaj też: Ciężka woda jest przydatniejsza niż myślisz. Dzięki temu materiałowi łatwiej ją pozyskać
Wkrótce może się to jednak zmienić. Uczeni z Massachusetts Institute of Technology (MIT) stworzyli nowy supermateriał, który nawet w bardzo suchych warunkach, przy wilgotności względnej 30 proc., może wyciągać parę wodną z powietrza i zatrzymywać wilgoć bez wycieków. Został on szczegółowo opisany w czasopiśmie Advanced Materials.
Hydrożel z dodatkiem soli to prawdziwy superżel
Przezroczysty, gumowaty materiał jest wykonany z hydrożelu – naturalnie chłonnego materiału, stosowanego choćby w pieluchach jednorazowych. Zespół zwiększył jego chłonność, dodając chlorek litu – rodzaj soli, o której wiadomo, że jest silnym środkiem osuszającym.
Potwierdzono, że hydrożel można nasycić większą ilością soli niż było to możliwe w poprzednich badaniach, dzięki czemu drastycznie zwiększają się jego właściwości absorpcyjne. Żel wypełniony solą wchłania i zatrzymuje ilości wilgoci, które do tej pory były uważane za “niemożliwe”, również w wyjątkowo suchych warunkach.
Czytaj też: Wulkaniczna elektronika ratunkiem dla planety. Naukowcy zastąpili chemikalia wodą
Żel superabsorpcyjny mógłby być używany jako pasywny zbieracz wody, szczególnie w regionach pustynnych i narażonych na susze, gdzie mógłby w sposób ciągły pochłaniać parę, która następnie jest skraplana w wodzie pitnej . Badacze przewidują również, że materiał mógłby być stosowany w jednostkach klimatyzacyjnych jako energooszczędny element osuszający.
Byliśmy niezależni od aplikacji, w tym sensie, że skupiamy się głównie na podstawowych właściwościach materiału. Ale teraz badamy bardzo różne problemy, takie jak zwiększenie wydajności klimatyzacji i zbieranie wody. Ten materiał, ze względu na niski koszt i wysoką wydajność, ma bardzo duży potencjał. Carlos Díaz-Marin, absolwent inżynierii mechanicznej w Device Research Lab na MIT i główny autor artykułu
Warto wspomnieć, że hydrożele są wykonane z przeplatanych włókien (naturalnych lub syntetycznych), które tworzą specjalne “kieszenie” zdolne do zatrzymywania wody. Z kolei sole są silnymi środkami osuszającymi, które mogą usuwać parę wodną z powietrza, a chlorek litu jest jednym z najsilniejszych z nich, zdolny do pochłaniania 10-krotności swojej masy wilgoci z otaczającego powietrza.
To, co najlepsze z obu światów. Hydrożel może przechowywać dużo wody, a sól może wychwytywać dużo pary wodnej. To intuicyjne, że chcesz połączyć te dwa elementy. dr Gustav Graeber z Uniwersytetu Humboldta w Berlinie
Prace nad innowacyjnym hydrożelem będą kontynuowane, a naukowcy MIT mają nadzieję na szybką jego komercjalizację. Zanim to jednak nastąpi, jest jeszcze kilka problemów do rozwiązania.
