Вода из воздуха

07.12.2018

Как известно, на Марсе есть определенные проблемы с жидкой водой: пока что удалось обнаружить лишь периодически возникающие небольшие соленые ручейки. Поэтому даже если бы какие-нибудь живые организмы смогли сохраниться там до наших дней, жить им пришлось бы весьма непросто. К сожалению, не смотря на то, что на Земле воды намного больше, чем на Марсе, миллионы людей сейчас испытывают трудности с доступом к этой самой воде. Год от года ситуация лучше не становится: людей на планете все больше, а чистой, пригодной для питья воды - все меньше. Поэтому к проблеме разработки доступных способов получения пресной воды приковано внимание многих исследователей.

Один из способов добыть воду там, где ее нет, - получить ее из воздуха, потому что в воздухе всегда есть некоторое количество водяных паров. Для этого можно, например, собирать капельки тумана, правда не всегда и не везде эти туманы образуются. Если же есть возможность использовать электричество в больших объемах и по низкой стоимости, то можно получать воду за счет ее конденсации на охлаждаемой поверхности. Капли воды, вытекающие летом из каждого кондиционера - наглядная иллюстрация этого способа. Но кроме "физических" методов добывания воды, есть еще и "химический". Например, можно сначала поглотить воду из воздуха каким-нибудь сорбентом, а потом заставить этот сорбент воду отдать, но уже не в воздух, а в нужную емкость.

Исследователи из Научно-технологического университета имени короля Абдаллы (KAUST) разработали полимерный материал, который обладает необходимыми свойствами, чтобы давать воду за пределами стен лабораторий. Для этого они взяли доступное и безвредное вещество - хлорид кальция, известное своей высокой гигроскопичностью.

Способность этого соединения поглощать воду настолько высока, что первоначально сухое вещество может само себя растворить за счет набранной из воздуха воды. Чтобы хлорид кальция никуда не утек, его поместили внутрь специально созданного гидрогеля на основе полиакриламида. Такой гидрогель может эффективно поглощать воду, сохраняя при этом свою геометрическую форму. Чтобы полученное вещество могло без особых усилий отдать собранную воду, в его структуру добавили углеродные нанотрубки, улучшающие нагрев геля под действием солнечного света.

Чтобы заставить работать созданный гидрогель, исследователи собрали простое устройство, в буквальном смысле из пищевого контейнера и кусочков фольги. С помощью этого нехитрого аппарата, в который поместили 35 грамм сухого гидрогеля, за неполные сутки удалось собрать 37 грамм чистой воды. Себестоимость же устройства, способного вырабатывать 3 литра питьевой воды в день, по расчетам может быть даже меньше $3.

<< Назад: Магнит превращает материал из мягкого в твердый 07.12.2018

>> Вперед: Повышение надежности мощных полупроводниковых приборов на основе карбида кремния 06.12.2018

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Краски из природных кристаллов дают яркий цвет без токсичных пигментов 05.09.2026

Яркие цвета окружают человека повсюду - от лакокрасочных покрытий и тканей до косметики и декоративных материалов. Однако многие привычные красители постепенно разрушаются под воздействием солнечного света, из-за чего поверхность теряет первоначальную насыщенность. Кроме того, некоторые синтетические пигменты содержат токсичные соединения и тяжелые металлы. Исследователи Северо-Восточного университета предложили альтернативный подход, вдохновленный природой, где насыщенные и устойчивые цвета формируются не за счет химических красителей, а благодаря микроскопической структуре материала. Именно такой механизм отвечает за характерное сияние опалов, переливы павлиньих перьев и яркие оттенки крыльев некоторых бабочек. В данном случае цвет возникает не потому, что вещество поглощает определенные длины волн света, а благодаря взаимодействию света с особым расположением мельчайших кристаллов. Они преломляют и отражают свет, вызывая интерференционные эффекты, в результате чего формируются на ...>>

Адаптивный полупроводник программируется светом 05.09.2026

Традиционный подход к развизвитю электроники имеет естественные ограничения: уменьшение размеров элементов становится сложнее, а их характеристики после изготовления практически невозможно изменить. Исследователи инженерного факультета Принстонского университета предложили иной путь. Вместо дальнейшего миниатюризирования существующих компонентов они разработали сверхтонкий полупроводниковый материал, способный менять свои свойства под воздействием света. Новый материал имеет толщину всего в несколько молекул, но при этом обладает необычной способностью многократно перестраивать свои электрофизические характеристики. Обычные полупроводники, применяемые в компьютерах и бытовой электронике, в основном получают заданные свойства еще на этапе производства и затем реагируют на поступающие электрические сигналы. Разработка специалистов из Принстона ведет себя иначе: ее параметры можно изменять уже после изготовления устройства. Секрет такой адаптивности заключается в сочетании сверхтонк ...>>

Нанопокрытие может помочь сохранить воду в озерах и водохранилищах 04.09.2026

Испарение представляет собой одну из наиболее заметных причин потери запасов пресной воды, особенно в регионах с жарким и сухим климатом. По мере повышения температуры эта проблема становится еще более актуальной: вода из озер, дамб и искусственных водохранилищ быстрее переходит в атмосферу, сокращая объем ресурсов, доступных для населения, сельского хозяйства и промышленности. Один из возможных способов замедлить этот процесс предложил физик Даниэль Кваси Кпегло, недавно получивший степень PhD по физике. Разработанная им концепция предполагает использование очень тонкого плавучего покрытия из наноматериала. Предполагается, что такой слой будет располагаться непосредственно на поверхности воды и выполнять роль своеобразного защитного "одеяла". Его задача заключается в ограничении количества инфракрасного теплового излучения Солнца, достигающего поверхности водоема, благодаря чему вода должна нагреваться медленнее и испаряться в меньшем объеме. Проблема, которую пытается решить ис ...>>

Линейная оптика Vossloh-Schwabe с равномерным освещением без бликов 04.09.2026

Плоские светильники должны одновременно обеспечивать высокую яркость, равномерное освещение и компактные размеры. При этом одна из главных технических проблем заключается в необходимости распределить свет от множества светодиодов так, чтобы на поверхности не появлялись яркие пятна и участки с недостаточной освещенностью. Компания Vossloh-Schwabe предлагает решить эту задачу с помощью специальной линейной оптики, предназначенной для светодиодов SMD W2. Оптика 1R разработана таким образом, чтобы формировать однородную яркость без бликов и одновременно уменьшать необходимую высоту светильника. Ее конструкция позволяет эффективнее использовать световой поток светодиодов, что особенно важно при создании тонких плоских осветительных систем. Оптическая эффективность достигает 96%, поэтому большая часть излучения направляется на рабочую поверхность, а потери света остаются минимальными. Главная особенность 1R - широкая фотометрическая диаграмма в форме так называемого "крыла летучей мыши ...>>

Теплицы будущего: ранняя диагностика растений и роботизация производства 03.09.2026

Современная теплица постепенно превращается из обычного сооружения для выращивания растений в высокотехнологичную производственную систему. Камеры, сенсоры и роботизированные платформы позволяют получать значительно больше информации о состоянии культуры и использовать ее для принятия решений. Однако само наличие большого количества датчиков еще не гарантирует практической пользы: важно понимать, насколько точны их показания, удобно ли устанавливать оборудование и действительно ли собранные данные помогают производителю. Именно эти вопросы специалисты Harvestis в Хоогстратене, Бельгия, ранее известного как Proefcentrum Hoogstraten, изучали в ходе испытаний современных сенсорных технологий и роботизированных решений. Особое внимание исследователи уделили автоматическому сбору информации о растениях. На демонстрациях в теплицах были представлены системы IUNU и Hortiworld, причем IUNU Luna предназначена для постоянного мониторинга культуры, прогнозирования урожая и оценки качества выпо ...>>

Случайная новость из Архива Материал, охлаждающийся под солнечным светом 21.08.2017 Учеными из Колорадского университета в Боулдере был разработан материал, который имеет свойство пассивного охлаждения. Проще говоря, ему для этого не нужна ни вода, ни электричество. При этом, что интересно, он снижает температуру под действием солнечного света. Да, вот такой физический парадокс. Принцип работы материала состоит в том, что он отражает видимый свет, а инфракрасное (тепловое) излучение отводит. Его смогли создать, добавив рассеивающие стеклянные микросферы в полимерную пленку. Под ней было размещено тонкое серебряное покрытие для обеспечения максимального коэффициента отражения. Это и позволяет материалу "парадоксально" охлаждаться на солнцепеке. Такой материал может применяться для охлаждения солнечных батарей, что позволит в целом повысить КПД солнечной энергетики. Ведь полезная мощность солнечных батарей падает от перегрева. Также утверждается, что 10-20 м2 такого материала охладят дом не хуже кондиционера, а само его производство требует сложных технологий. Внешне материал похож на обычную фольгу.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026