Taka właśnie historia wydarzyła się w Stanach Zjednoczonych. Przedstawiciele tamtejszej School of Engineering and Applied Science na Uniwersytecie Pensylwanii stworzyli nanomateriał o fenomenalnych właściwościach. A wszystko to w przypadkowych okolicznościach.
Czytaj też: Jak znany od tysięcy lat materiał może doprowadzić do rewolucji obliczeniowej?
O swoich działaniach piszą teraz na łamach Science Advances, wyjaśniając, że z wykorzystaniem tego nowego materiału są w stanie pozyskiwać wodę bezpośrednio z powietrza. Sekret tkwi w zjawisku znanym jako kondensacja kapilarna, które sprawia, że para wodna – za sprawą mikroskopijnych porów – zamienia się w ciecz.
Co istotne, ma to miejsce nawet wtedy, gdy wilgotność jest niska. Pozwala to sobie wyobrazić, gdzie takie rozwiązanie mogłoby znaleźć zastosowanie. Za przykład można podać chociażby tereny pustynne bądź często narażone na susze. Mieszkańcy takich regionów mają problem z dostępem do wody i zaspokojeniem podstawowych potrzeb. Wykorzystując opisywany materiał ich komfort życia mógłby się wyraźnie zwiększyć.
Materiał objęty badaniami okazał się warunkować zjawisko kondensacji kapilarnej. Dzięki niemu na jego powierzchni zaczęła skraplać się woda
Bardzo ważnym aspektem takiego rozwiązania jest fakt, że nie wymaga ono zewnętrznego zasilania. Brzmi to jak coś niemożliwego, lecz rzeczywistość pokazuje, iż wszystko jest w jak najlepszym porządku. A sprawy przybierają szczególnie interesujący obrót, gdy dowiemy się, w jak przypadkowych okolicznościach doszło do tego odkrycia. Jego autorzy przyznają, że wcale nie pracowali nad materiałami pozwalającymi na pozyskiwanie wody z powietrza.
Dziełem przypadku inżynierowie zorientowali się, że połączenie powierzchni hydrofilowej i hydrofobowej, czyli kolejno pochłaniającej i odpychającej cząsteczki wody, zapewnia niebywałe możliwości. A jako że żyjemy w świecie, w którym miliony ludzi na całym świecie są narażone na śmierć wynikającą z braku dostępu do wody pitnej, to wiadomo już, jak taki materiał mógłby im pomóc.
Czytaj też: Fizycy potwierdzili szaloną koncepcję. To zjawisko wykracza poza możliwości naszej wyobraźni
A skąd się wzięły sugestie o niezgodnością z prawami fizyki? Chodzi o to, że zwykle do skraplania wody dochodzi przy spadku temperatury bądź wzroście wilgotności. Tutaj jest zupełnie inaczej: na pierwszy plan wychodzi wspomniana kondensacja kapilarna. Za jej sprawą para wodna skrapla się wewnątrz porów – nawet wtedy, gdy wilgotność jest niska. Nie dochodzi jednak do uwięzienia tej wody w materiale, lecz jego przemieszczenia i utworzenia kropel na powierzchni.
Początkowo członkowie zespołu badawczego nie mogli uwierzyć własnym oczom, lecz kolejne testy potwierdzały pierwotne wnioski. Jakby tego było mało, krople tworzące się na powierzchni utrzymywały się dłużej niż zwykle. Stosunkowo tanie składniki oraz prostota konstrukcji powinny sprawić, że taki materiał znajdzie mnogość zastosowań, na czele z pomocą najbardziej potrzebującym.