Пауки подсказали ученым гениально простой метод сбора воды из воздуха

Искусственные волокна, сплетенные наподобие паутины, могут обеспечить масштабный сбор воды из тумана в местах, где нет доступа к чистой и питьевой воде. Опыты показали, что винтовые неровности волокна способны собирать на себе в 2000 раз больше воды, чем объем неровностей.

Об этом говорится в исследовании, опубликованном в журнале Advanced Functional Materials, подробности которого пересказывает New Scientist (чтобы посмотреть видео, доскрольте новость до конца).

Существующие сейчас методы сбора воды из воздуха тоже действенны, но они являются энергоемким процессом. В частности, метод конденсации предполагает существование поверхности, которая должна быть прохладнее температуры воздуха.

Теперь Юнмэй Чжэн из Университета Бейхан в Китае и ее коллеги разработали искусственные нити из микроволокна, покрытые спиралевидными неровностями. Именно благодаря этим неровностям волокно способно пассивно формировать на себе огромные капли воды.

Чтобы добиться такого эффекта, ученые покрыли пластиковое микроволокно слоем гидрофильного (водолюбивого) диоксида титана. В результате на волокне образовались выпуклости, которые в дальнейшем с помощью высоких температур доводят до спиральной формы.

Спиральная структура позволяет значительно увеличить площадь поверхности, на которой могут закрепиться капли воды. Также это позволяет воде лучше держаться на волокне. Как показали исследования ученых, такая выпуклость может собрать на себе в 2000 раз больше воды, чем ее объем.

В рамках экспериментов ученые создали прибор из 420 спиральных неровностей размером 6 квадратных сантиметров, который за сутки в туманной среде может собрать около 100 мл воды.

Для того чтобы обеспечить выработку воды, достаточной для одного человека в сутки, устройство нужно увеличить примерно в 17 раз. Его площадь составит около 108 квадратных сантиметров.

Ученые признались, что идею своего изделия одолжили у природы, а именно – у паутины, которая аналогичным образом способна собирать большие объемы воды. Они также признают, что "это выглядит интересно, но требует очень сложной подготовки".

Подобные искусственные паутины уже существуют, но их способность собирать воду со временем имеет тенденцию к понижению. Вместе с тем оксид титана может самовосстанавливаться, вступая в реакцию с молекулами воды под воздействием ультрафиолетового света. Эта реакция поддерживает гидрофильные свойства материала, обеспечивая ему высокую способность к созданию связей с водой.

Ранее OBOZREVATEL также рассказывал о том, что ученые научились извлекать электричество из воздуха.

Подписывайтесь на каналы OBOZREVATEL в Telegram и Viber, чтобы быть в курсе последних событий.