Färskvatten erhålls från luften med hjälp av organiska kristaller

Ingenjörer från New York University Abu Dhabi har utvecklat en teknik för att enkelt samla upp vatten från atmosfären.

(dimma och dagg).Ytan på den långsamt sublimerande kristallen gör att du kan samla upp fuktdroppar och kontrollera deras rörelse. Forskningen kommer att hjälpa till att bekämpa global vattenbrist, särskilt i ökenmiljöer.

Under studien observerade forskare för första gångenspontan kondensering av vatten och dess rörelse över ytan av en långsamt sublimerande organisk kristall. Analysen visade att övergången av vatten från ett gasformigt till ett flytande tillstånd och vätskans rörelse i önskad riktning är förknippade med en förändring i bredden av små kanaler som uppträder på kristallens yta under sublimering.

Forskare beskriver kondenskontroll ochförflyttning av vatten med hjälp av kristaller av hexaklorbensen, en förening som ofta används som en svampdödande medel. På grund av sublimering (övergången från ett fast till ett gasformigt tillstånd) har ytan av detta material en stel topografi med tydligt definierade parallella kanaler. 

Kanalexpansion på kristallytan i samband med sublimering. När bredden på kanalen ändras plockas partiklarna upp och förflyttas av vattnet längs kanalen. Bild: NYUAD

Forskare har visat att små fastapartiklar som damm eller till och med metallnanopartiklar rör sig autonomt genom sådana kanaler. I detta fall beror partiklarnas rörelse på kondensat, som migrerar genom kanalerna på grund av förändringar i kanalernas tvärsnitt och bredd över tiden.

Autonomt vattenflöde har tidigare uppnåtts antingen genom kemiska ytmodifieringar, eller genom precisionstillverkade mikrokanaler, eller på ytan av olika biologiska system.

Under loppet av tusenåriga evolutionära processerytorna på naturliga organismer har optimerats för att effektivt transportera vatten för en mängd olika livsuppehållande funktioner. Man har till exempel observerat att växter flyttar vatten mot gravitationen. Vårt team har upptäckt ett nytt sätt att flytta vatten över en dynamisk fast yta, en fundamentalt ny princip för att samla upp vatten.

Panche Naumov, medförfattare till studien, chef för Smart Materials Laboratory och chef för Center for Smart Engineering Materials vid New York University Abu Dhabi

Läs mer:

Hemligheten med livslängd avslöjas: forskare har listat ut hur man startar den nödvändiga mekanismen i människokroppen

Utnämnd till en ny orsak till autism

Notre Dame-branden hjälper forskare att reda ut hemligheten bakom katedralens konstruktion