Искусственное дерево очищает воду и выжимает ее из воздуха

30.05.2021

Ученые давно исследуют способы использования обоих этих источников воды. В настоящее время разрабатывается ряд устройств, которые выжимают его из воздуха с помощью пористых материалов, улавливающих молекулы воды. Между тем, другие системы используют солнечную энергию для испарения грязной воды, затем улавливают пар и повторно конденсируют его в резервуар.

Команда Калифорнийского технологического института объединила обе эти функции в одном устройстве. Ключевым моментом является новая гидрогелевая мембрана с очень специфическим наноразмерным рисунком, выгравированным на ней. Поверхность содержит множество крошечных структур, смоделированных по образцу шипов кактусов, сделанных из гидрофильного материала, притягивающего воду.

"Кактусы уникально приспособлены к засушливому климату", - говорит Е Ши, соавтор исследования. "В нашем случае эти шипы, которые мы называем "микродеревьями", притягивают микроскопические капли воды, взвешенные в воздухе, позволяя им скользить по основанию позвоночника и сливаться с другими каплями в относительно тяжелые капли, которые в конечном итоге сходятся в резервуар с водой, которую можно использовать".

Когда мембрану из этого гидрогеля помещают в ящик, он может приступить к работе, собирая питьевую воду. Днем он поглощает тепло солнечного света, нагревая грязную воду под мембраной. Затем пар собирается на прозрачной крышке и стекает в резервуар. Ночью эту крышку можно снять, чтобы на мембрану попал туман снаружи.

Команда проверила систему на образцах материала размером от 55 до 125 см2. Они обнаружили, что в течение дня материал может собрать около 125 мл воды из солнечного пара и около 35 мл из тумана за ночь. Звучит не так уж и много, но исследователи считают, что суточная урожайность может составить до 34 л на м2 материала.

<< Назад: Оцифрованные границы 31.05.2021

>> Вперед: Преобразователи питания Analog Devices ADuM5x2x и ADuM6x2x 30.05.2021

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Оптимальная продолжительность сна 12.11.2025

Сон играет ключевую роль в поддержании здоровья, когнитивных функций и общего самочувствия. Несмотря на широко распространенный стереотип о восьмичасовом сне, последние исследования показывают, что оптимальная продолжительность сна для большинства здоровых взрослых ближе к семи часам. Эволюционный биолог из Гарварда, Дэниел Э. Либерман, утверждает, что традиционная норма восьми часов сна - это скорее культурное наследие индустриальной эпохи, чем биологическая необходимость. По его словам, полевые исследования, проведенные в сообществах, не использующих электричество, показывают, что средняя продолжительность сна составляет 6-7 часов, что значительно отличается от общепринятого стандарта. Современные эпидемиологические данные подтверждают этот взгляд. Исследования выявили так называемую "U-образную кривую" зависимости между продолжительностью сна и рисками для здоровья. Минимальные показатели заболеваемости и смертности наблюдаются именно у людей, спящих около семи часов в сутки. ...>>

Дефицит кислорода усиливает выброс закиси азота 12.11.2025

Парниковые газы играют ключевую роль в изменении климата, а закись азота (N2O) - один из наиболее опасных среди них. Этот газ не только втрое сильнее углекислого газа в удержании тепла, но и разрушает озоновый слой. Недавнее исследование американских ученых показало, что микробы в зонах с низким содержанием кислорода активно производят N2O, усиливая глобальные климатические риски. Команда из Университета Пенсильвании изучала прибрежные воды у Сан-Диего и провела наблюдения на глубинах от 40 до 120 метров в Восточной тропической северной части Тихого океана - одной из крупнейших зон дефицита кислорода. Исследователи сосредоточились на том, как морские микроорганизмы превращают нитраты в закись азота. В ходе работы выяснилось, что существует два пути образования N2O. Один путь начинается с нитрата, другой - с нитрита. На первый взгляд более короткий путь должен быть эффективнее, однако микробы, использующие нитрат, продуцируют больше газа, поскольку этот "сырьевой" источник более д ...>>

Омега-3 помогают молодым кораллам выживать 11.11.2025

Сохранение коралловых рифов становится все более актуальной задачей в условиях глобального изменения климата. Молодые кораллы особенно уязвимы на ранних стадиях развития, когда стрессовые условия и нехватка питательных веществ могут привести к высокой смертности. Недавнее исследование ученых из Технологического университета Сиднея показывает, что специальные пищевые добавки способны существенно повысить выживаемость личинок кораллов. В ходе работы исследователи разработали особый состав "детского питания" для коралловых личинок. В него вошли масла, богатые омега-3 жирными кислотами, а также важные стерины, необходимые для формирования клеточных мембран. Личинки, получавшие эти добавки, развивались быстрее, становились крепче и демонстрировали более высокую устойчивость к стрессовым факторам. Особое внимание ученые уделили липидам. Анализ показал, что личинки активно усваивают эти вещества, что напрямую влияет на их жизнеспособность. Стерины, содержащиеся в корме, повышают устойчи ...>>

Наушники Bowers & Wilkins Px8 S2 11.11.2025

Наушники премиум-класса становятся не только аксессуаром для прослушивания музыки, но и инструментом для профессиональной работы с аудио. Новый флагман британского бренда Bowers & Wilkins - модель Px8 S2 - демонстрирует, как эти аспекты можно объединить в одной беспроводной системе. Компания представила Px8 S2 как обновленную флагманскую модель в линейке, ориентированную на пользователей, которые ценят высокое качество звука, эффективное шумоподавление и премиальный дизайн. Производитель отмечает, что наушники сочетают передовые акустические решения с эргономикой для длительного использования. Каждое устройство оснащено 40-миллиметровыми динамиками с карбоновыми диффузорами и 24-битным цифровым процессором. По словам Bowers & Wilkins, это обеспечивает точное и детализированное воспроизведение звукового спектра, а также поддержку аудио высокого разрешения. Автоматическая оптимизация соединения с источником сигнала гарантирует стабильное и качественное звучание вне зависимо ...>>

Шимпанзе могут менять свои убеждения 10.11.2025

Понимание того, как формируются убеждения и принимаются решения, традиционно считалось уникальной способностью человека. Однако недавнее исследование показало, что шимпанзе обладают способностью пересматривать свои мнения на основе новых данных, демонстрируя уровень рациональности, который ранее считался исключительно человеческим. Психологи под руководством Ханны Шлейхауф из Утрехтского университета провели серию экспериментов, направленных на изучение метапознания у шимпанзе. Исследователи впервые наблюдали, как эти обезьяны могут взвешивать различные виды доказательств и корректировать свои решения при появлении более убедительной информации. Экспериментаторы рассматривали рациональность как способность формировать убеждение о мире на основе фактических данных. При поступлении новой информации разумное существо способно сравнивать старые и новые данные и изменять свое мнение, если новые доказательства оказываются более весомыми. Для экспериментов использовались шимпанзе из ...>>

Случайная новость из Архива Создана гибкая органическая батарея 21.09.2017 Ученые из ирландского Университета Квинса в Белфасте разработали новую гибкую органическую батарею, обещающую серьезный шаг в развитии сферы медицинских имплантатов. В настоящий момент медицинские устройства, такие как кардиостимуляторы, используют твердые батареи, сделанные из металла, что делает их не очень удобными. Кроме того, такие батареи не обладают особенностью разложения, поэтому через время необходимо проводить повторную операцию у пациента для извлечения батареи и замены ее на новую. Новая же гибкая органическая батарея не только способна держать в три раза больше заряда, по сравнению с обычно используемыми батареями, но еще и предлагает весьма полезные с точки зрения окружающей среды свойства, так как может самостоятельно разлагаться. При этом при такой особенности устройство совершенно не подвержено утечкам энергии, а еще она сделана из негорючего материала. Кроме того, для пациентов ее использование будет несколько комфортнее, так как батарея обладает гибким свойством, а следовательно, может менять свою форму с движением тела человека.Доктор Гита Шринивашан, глава исследования из Лабораторно-исследовательского центра ионных жидкостей при Университете Квинса (QUILL) рассказала в интервью изданию BBC о том, как гибкий суперконденсатор может стать частью новых медицинских устройств. "Медицинские устройства вроде кардиостимуляторов и дефибрилляторов, как правило, состоят из двух имплантируемых частей. Одно крепится непосредственно к самому сердцу, в то время как второе содержит металлическую твердую батарею, которая имплантируется под кожу пациента", - говорит доктор Шринивашан. "Имплантат под кожей соединяется проводом с основным устройством и может вызывать у пациента дискомфорт, так как может тереться об подкожный слой. По этой причине необходимо было разработать новые и удобные в использовании батареи. Идеальным решением было сделать их гибкими, чтобы они могли изменять свою форму и адаптироваться под форму организма". Как отмечалось выше, новая батарея безопаснее ныне используемых, так как не содержит каких-либо горючих материалов и, следовательно, не обладает риском взорваться. Она не только гибкая, но еще и очень легкая, что открывает для нее дорогу к использованию в другой потребительской электронике, например в гибких лэптопах или телефонах, где в настоящий момент тоже используются твердотельные батареи. Более того, нынешние батареи весьма затратно перерабатывать, так как они содержат токсичные материалы. Органические же батареи со временем самостоятельно разложатся без причинения какого-либо вреда окружающей среде. В новой батарее, разработанной командой Шринивашан, используются такие биоматериалы, как целлюлоза, а не дорогие и не разлагаемые металлы или полупроводники, как в обычных. Стоит также отметить, что, несмотря на способность саморазложения, батареи полностью безопасны для человеческого организма, так как начинают разрушаться только при достижении температуры 270 градусов Цельсия.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025