Рада ухвалила закон про мобілізацію: що змінюється для українців
Долар 41.54 ₴ (+0.12), євро 44.98 ₴ (-0.05)
Кременчук: +18°C, ясно. Увечері до +12°C.
День працівників соціальної сфери. Всесвітній день сміху.
Сьогодні святкують: Максим, Віктор, Тамара
Овен: Хороший день для нових починань. Зірки сприяють ініціативі.
2004 — Кіпр, Чехія та 8 інших країн вступили до Євросоюзу
Паливо знову подорожчало: А-95 переступив психологічну межу
Apple iPhone 17 Air: все що відомо про найтоншу модель
MIT представив ультразвуковий пристрій, що видобуває воду з повітря за лічені хвилини. Рішення робить атмосферне добування води у 45 разів ефективнішим за теплові методи й може автономно живитися від малої сонячної панелі.
Пити з повітря – більше не фантазія. Команда інженерів MIT запропонувала спосіб діставати чисту воду навіть там, де її найменше, і робити це швидко. Замість повільного нагрівання сорбентів на сонці вони використовують ультразвук, який буквально "витрушує" краплі з матеріалу. Це рішення може змінити підходи до атмосферного добування води у пустельних регіонах і районах без доступу до традиційних джерел.
MIT розробив ультразвуковий пристрій, який повертає воду з водопоглинальних матеріалів – сорбентів – упродовж кількох хвилин. На відміну від теплових рішень, що покладаються на випаровування і конденсацію, тут домінує механічна вібрація, яка розриває слабкі зв'язки між молекулами води та поверхнею сорбенту. Результати оприлюднено в журналі Nature Communications.
За оцінками дослідників, новий підхід у 45 разів ефективніший за сонячне нагрівання при вилученні води з того самого матеріалу. Команда продемонструвала роботу на зразках розміром з монету, висушуючи їх після насичення за кілька хвилин за різної вологості.
Ультразвук – це акустичні хвилі частотою понад 20 кілогерців (20 000 циклів за секунду). Спеціально налаштовані коливання створюють рух, достатній, щоб вода покидала мікропори сорбенту й збиралася у краплі. Осердя пристрою – плоске керамічне кільце, що вібрує при подачі напруги. Навколо нього розміщено кільце з мікронасадками: через них вода скеровується до збірників, розташованих над і під вібрувальним модулем.
Під час випробувань у камері з контрольованою вологістю зразки швидко насичувалися, після чого їх встановлювали на актуатор – і за лічені хвилини матеріал знову ставав сухим. Такий цикл можна повторювати багато разів протягом доби.
Традиційні системи AWH зазвичай "працюють" уночі, коли матеріали поглинають вологу, а вдень використовують сонячне тепло для повільного випаровування і конденсації. Це займає години й потребує стабільного сонця. Ультразвуковий метод дає змогу повернути воду за кілька хвилин і перезапустити цикл. Хоча пристрій потребує живлення, його можна під'єднати до сонячної панелі, яка також виконуватиме роль сенсора заповнення і вмикатиме систему автоматично.
Технологія націлена на громади, де дефіцит прісної води критичний – зокрема на пустельні регіони і місцевості без доступу навіть до морської води для опріснення. Дослідники бачать побутові модулі "розміром з вікно": швидкий сорбент, поруч – ультразвуковий актуатор, живлений малою сонячною панеллю. Коли матеріал наситився, пристрій коротко вмикається, "струшує" воду і одразу готує сорбент до нового циклу.
Ключове тут – не разовий обсяг, а скільки води система повертає за добу. Багато коротких циклів протягом дня потенційно дають відчутний сумарний результат.
Розробку представили в MIT за участю Світлани Боріскіної (Department of Mechanical Engineering). Перший автор статті – Ikra Iftekhar Shuvo; до роботи долучилися також Carlos Díaz-Marín, Marvin Christen, Michael Lherbette та Christopher Liem. Проєкт частково підтримали MIT Abdul Latif Jameel Water and Food Systems Lab і MIT-Israel Zuckerman STEM Fund.
Атмосферне добування води активно розвивається завдяки новим сорбентам – від гідрогелів до металоорганічних каркасів і гігроскопічних солей. Їх спільний виклик – швидка та енергоефективна "регенерація" після поглинання. Ультразвуковий підхід MIT адресує саме "вузьке місце" відбору води, залишаючись сумісним із більшістю сорбентів, тобто може доповнювати наявні матеріали, а не витісняти їх.
"Люди давно шукають способи отримувати воду з атмосфери – це особливо важливо для регіонів без доступу до традиційних джерел. Тепер у нас є спосіб робити це швидко й ефективно", – зазначає Світлана Боріскіна з MIT. "Ультразвук допомагає прицільно розірвати слабкі зв'язки між молекулами води та поверхнею. Це наче керований танець, під час якого краплі відокремлюються й ми бачимо, як вони стікають у збірники", – додає Ikra Iftekhar Shuvo.
MIT показав, що інколи достатньо правильних коливань, аби прискорити цілий напрямок. Ультразвукове вилучення води зі сORBентів відкриває шлях до компактних, автономних систем, які працюють у багатьох кліматах і масштабах. Якщо ця технологія піде у реальні продукти, користувачі зможуть отримувати більше води щодня – тоді, коли вона справді потрібна.
Без спаму. Лише топ-матеріали Gosta. Відписатись в один клік.