https://www.gismeteo.ru/news/sobytiya/23324-novoe-ustroystvo-poluchaet-vodu-iz-vozduha-v-pustyne/Новое устройство получает воду из воздуха в пустыне
Нельзя выжать кровь из камня, но воду из воздуха — можно. Благодаря новому устройству на солнечной энергии, которое подобно губке впитывает водяной пар из воздуха даже при низкой влажности — например, в условиях пустыни.
Технология позволяет получить около трех литров воды в день с каждого килограмма поглощающей структуры, и, по мнению исследователей, следующие версии будут еще лучше. Устройство может стать спасением для миллиардов людей в самых засушливых частях мира.
В любой момент времени в атмосфере плавают около 13 триллионов литров воды, что эквивалентно 10 % всей пресной воды в озерах и реках нашей планеты. На протяжении многих лет ученые разрабатывали способы захвата влаги из тумана или конденсации ее из воздуха. Но оба подхода требуют очень влажного воздуха или слишком много электричества.
Чтобы найти универсальное решение, исследователи под руководством Омара Яги, химика из Калифорнийского университета в Беркли, обратились к семейству кристаллических порошков, называемых металлорганические каркасные структуры (metal organic frameworks или MOF). Яги разработал первые пористые кристаллы, которые образуют непрерывные 3D-сети, более 20 лет назад. Сети собираются по принципу детского конструктора tinkertoy из металлических элементов, выступающих в качестве втулок и липких органических соединений, которые соединяют втулки вместе. Выбирая различные металлы и органику, химики могут настраивать свойства каждой MOF, контролируя, какие газы связываются с ними, и как прочно они удерживаются.
За последние два десятилетия ученые синтезировали более 20 000 MOF, каждая из которых обладает уникальными свойствами захвата молекул. Например, Яги и его коллеги недавно разработали структуры, которые поглощают и позже выпускают метан, что делает их своего рода бензобаком большой емкости для транспортных средств на природном газе.
В 2014 году они синтезировали MOF, которая могла поглощать воду даже в условиях низкой влажности. Это привело его к Эвелин Ванг, инженеру-механику Массачусетского технологического института в Кембридже, с которой он ранее работал над проектом использования MOF в автомобильном кондиционере. После синтеза новой MOF-860 на основе циркония Янг встретил Ванг в институте и сказал: «Эвелин, мы должны придумать устройство для сбора воды». И она согласилась.
