НОВОСТИ / РОССИЯКитайские физики нашли такой вариант аэрогеля из углеродных нанотрубок и нановолокон целлюлозы, размер пор которого позволяет активно поглощать воду и превращать ее в пар под воздействием света и тепла Солнца.
МОСКВА, 2 июля. Исследователи из Китая разработали пористый материал на базе аэрогеля, активно вбирающий молекулы воды, но не поваренной соли или других соединений, присутствующих в морской воде или в рассоле. Это позволяет использовать ее для производства чистой питьевой воды в жарких и засушливых регионах мира с минимальными затратами энергии, пишут ученые в статье, опубликованной в журнале ACS Energy Letters.
«Наш аэрогель способен эффективно поглощать воду и высвобождать ее при любых мыслимых размерах данного материала. Это позволяет использовать его для создания очень простых и при этом хорошо масштабируемых опреснителей воды, для работы которых не будет требоваться внешний источник энергии», — пояснил профессор Политехнического университета Гонконга (Китай) Шэнь Си, чьи слова приводит пресс-служба журнала.
Как отмечают исследователи, в последние годы проблема доступа к чистой питьевой воде становится все более острой для человечества, особенно для населения жарких и густонаселенных стран Азии и Африки. Ученые пытаются решить ее разными путями, в том числе создавая установки, которые извлекают влагу из окружающего воздуха или опресняют морскую воду с минимальными затратами энергии.
Китайские физики приспособили для решения этой задачи аэрогели — твердые вещества, похожие по своей структуре на крайне пористые губки. Размеры пор в этих материалах можно гибко регулировать, что, как предположили исследователи, можно использовать для избирательного поглощения молекул воды из морской воды или рассолов, и их последующего превращения в пар под действием солнечного света.
Руководствуясь этой идеей, физики подготовили несколько вариантов аэрогелей, изготовленных из углеродных нанотрубок и нановолокон целлюлозы, и проследили за их взаимодействиями с образцами морской воды и солнечным светом. Эти опыты помогли ученым подобрать такие размеры пор, при которых вода активно поглощалась аэрогелевой «губкой» и превращалась в пар под воздействием света и тепла Солнца при большой толщине и размерах пористого материала.
В этом отношении она выгодно отличается от уже созданных технологий такого рода, чья эффективность резко снижается при увеличении размеров опреснителя воды. Благодаря этому, каждый квадратный метр аэрогеля способен каждый час опреснять примерно 2 литра воды, если поместить его на поверхность моря и накрыть прозрачной крышкой. В перспективе это позволит создавать дешевые и не требующие дополнительных расходов опреснители воды, пригодные для промышленного и домашнего использования, подытожили физики.