Màng gel thu nước từ không khí

Vật liệu này có chi phí sản xuất là khoảng 2 USD/kg.

Các nhà nghiên cứu tại Trường Đại học Texas ở Austin (Mỹ) đã phát minh ra một loại màng gel giá rẻ có thể thu nhiều lít nước mỗi ngày từ không khí. Nghiên cứu đã được công bố trên Tạp chí Nature Communications.

Loại gel này được tạo thành từ hai thành phần chính rẻ tiền và phổ biến. Đó là xenlulo lấy từ thành tế bào của thực vật, kẹo cao su konjac - một loại phụ gia thực phẩm được sử dụng rộng rãi.

Hai thành phần đó kết hợp với nhau để tạo ra một màng gel có thể hấp thụ nước từ không khí. Sau đó, giải phóng nó mà không cần nhiều năng lượng.

Đầu tiên, cấu trúc xốp của kẹo cao su thu hút nước ngưng tụ ra ngoài không khí xung quanh. Trong khi đó, xenlulo được thiết kế để phản ứng với nhiệt độ nhẹ bằng cách chuyển sang chế độ kỵ nước, giải phóng nước thu được.

Nhóm nghiên cứu cho biết, quá trình tạo gel khá đơn giản. Các thành phần cơ bản được trộn với nhau, sau đó đổ vào khuôn, đặt trong hai phút. Sau đó, hỗn hợp được đông khô, rồi bóc ra khỏi khuôn và sẵn sàng thực hiện nhiệm vụ. Về cơ bản, nó có thể được tạo thành bất kỳ hình dạng nào cần thiết một cách dễ dàng với chi phí thấp.

Trong các thử nghiệm, màng gel có thể thu một lượng nước đáng kinh ngạc từ không khí. Ở độ ẩm tương đối là 30%, các nhà khoa học có thể tạo ra 13 L (3,4 gal) nước một ngày cho mỗi kg gel. Ngay cả khi độ ẩm giảm xuống ở mức thấp là 15%, thậm chí đối với không khí sa mạc, mỗi kg màng gel vẫn có thể tạo ra hơn 6 L (1,6 gal) nước một ngày.

Đó là một cải tiến lớn so với các máy thu hoạch nước khác đã được phát minh trong những năm qua. Mức cao nhất trước đây là 8,66 L (2,3 gal) nước, nhưng đó là trong không khí có độ ẩm cao hơn nhiều. Những loại công nghệ khác đạt đỉnh ở mức 5,87 L (1,55 gal) với độ ẩm 30%, hoặc thấp nhất là 1,3 L (0,3 gal).

Theo nhóm nghiên cứu, hiệu quả của màng gel mới có thể được cải thiện hơn nữa. Các nhà khoa học dự định tạo ra các màng dày hơn, lớp thấm hút hoặc những dạng màng khác của vật liệu.

Điều quan trọng là, vật liệu này có chi phí sản xuất rẻ, khoảng 2 USD cho mỗi kg. Đó là một yếu tố chính khiến công nghệ này có thể được mở rộng quy mô và sử dụng tại các vùng sâu, vùng xa cũng như quốc gia đang phát triển.