Получение воды даже из воздуха пустыни

09.09.2019

Несмотря на то, что в XXI веке человечеству служат передовые технологии, многие населенные регионы на нашей планете до сих пор страдают от дефицита питьевой воды. Но этот кризис может быть разрешен уже в ближайшее время. Яги, химик из Калифорнийского университета в Беркли, сообщил, что он и его коллеги создали устройство на солнечной энергии, которое могло бы обеспечить водой миллионы людей.

В его основе лежит пористый кристаллический материал, известный как металлоорганический каркас (MOF), который действует как губка: он высасывает водяной пар из воздуха даже в пустыне, а затем выпускает его в виде жидкой воды.

Яги и его коллеги синтезировали первый MOF в 1995 году, и с тех пор химики спроектировали уже десятки тысяч подобных структур. Каждая из них состоит из атомов металла, которые действуют как концентраторы, соединенные в пористую сеть органическими линкерами, предназначенными для быстрого удержания концентраторов и создания отверстий для размещения молекулярных "гостей". Смешивая и сопоставляя металлы и линкеры, исследователи обнаружили, что они могут адаптировать поры для захвата молекул газа, таких как водяной пар и диоксид углерода (CO2).

Первые версии устройства с использованием MOF оказались слишком дорогостоящими - химики использовали цирконий, который стоит примерно $160 за кило и потому не выгоден для массовой промышленности. Однако недавно они решили и эту проблему: новый каркас был синтезирован уже на основе алюминия (который стоит $3 за килограмм) и получил название MOF-303.

Изначальный КПД тоже оставлял желать лучшего. Но теперь, используя способность MOF-303 заполнять и опорожнять поры всего за несколько минут, команда может ежедневно совершать десятки таких циклов. При поддержке солнечной панели для питания вентилятора и нагревателя, которые ускоряют циклы, устройство производит до 1,3 литра воды на килограмм MOF в день даже из воздуха пустыни. Но это не предел: Яги ожидает дальнейших улучшений, которые позволят увеличить это количество до 8−10 литров в день. В прошлом году он основал компанию Water Harvesting, которая этой осенью планирует выпустить микроволновое устройство, способное производить до 8 литров в день. В следующем же году компания обещает масштабную версию, которая будет производить 22 500 литров в день, что достаточно для снабжения небольшой деревни. "Мы просто делаем воду мобильной", говорит Яги. "Это как взять проводной телефон и сделать из него беспроводной".

<< Назад: Мозг леворуких людей отличается уже в утробе 09.09.2019

>> Вперед: Твердотельные накопители Patriot Viper VP4100 08.09.2019

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Микропластик в атмосфере - скрытый ускоритель глобального потепления 31.05.2026

Микропластик уже давно признан одним из самых масштабных загрязнителей планеты. Он проникает в океаны, почву, организмы животных и даже в тело человека. Однако до недавнего времени мало кто задумывался о его влиянии на климатические процессы. Новое исследование показало, что микро- и нанопластик в атмосфере способен поглощать тепло, тем самым внося дополнительный вклад в глобальное потепление. Ученые обнаружили, что воздействие пластиковых частиц на климат зависит от их цвета. Светлые частицы отражают солнечный свет и способствуют некоторому охлаждению, в то время как более темные - активно поглощают тепло и излучение. Со временем пластик в атмосфере темнеет под воздействием ультрафиолета, что усиливает его согревающий эффект. Этот процесс напоминает пожелтение пластиковых парковочных талонов, оставленных на солнце. Соавтор исследования, заслуженный профессор наук о Земле в Университете Дьюка Дрю Шинделл отметил, что влияние микропластика на изменение климата пока относительно не ...>>

Универсальный бытовой робот-гуманоид GigaAI SeeLight S1 31.05.2026

Развитие робототехники постепенно переносит сложные машины из промышленных цехов прямо в повседневную жизнь людей. Китайская компания GigaAI сделала важный шаг в этом направлении, представив SeeLight S1 - первую в стране модель универсального бытового робота-гуманоида. Эта разработка призвана взять на себя рутинные домашние дела и стать настоящим помощником в повседневной жизни. Уже в конце текущего месяца сотня роботов SeeLight S1 начнет проходить испытания в специализированном жилом комплексе, предназначенном для работников высокотехнологичных отраслей. По словам генерального директора GigaAI Чжу Чжэна, в первой половине 2027 года роботы будут переданы для бесплатного тестирования обычным семьям в Ухане - столице провинции Хубэй. Такой подход позволит собрать реальные данные о работе устройства в домашних условиях. В демонстрационном видео робот, передвигающийся на колесах, уверенно справляется с множеством бытовых задач. Он нарезает овощи, жарит яйца, загружает стиральную маши ...>>

Вкусовые пристрастия формируются еще в утробе 30.05.2026

Предпочтения человека к еде закладываются задолго до первого прикорма. Современная наука подтверждает, что ребенок начинает знакомиться с ароматами и вкусами пищи еще до рождения, через околоплодные воды. Новое международное исследование показало, что регулярное потребление определенных продуктов беременной женщиной может формировать долгосрочные пищевые предпочтения у ребенка, сохраняющиеся даже спустя годы после появления на свет. Ученые из университетов Великобритании, Франции и Нидерландов провели эксперимент с участием беременных женщин. Одной группе будущих мам давали капсулы с порошком капусты кейл, другой - с порошком моркови. Реакцию детей на эти запахи проверяли в три этапа: сначала в утробе матери с помощью 4D-УЗИ на поздних сроках беременности, затем в возрасте трех месяцев и, наконец, когда детям исполнилось три года. Результаты оказались весьма убедительными. Дети женщин, принимавших порошок кейла, положительно реагировали на запах этой капусты, но негативно - на ар ...>>

Монитор Philips 24B2D5300 с двумя экранами 120 Гц 30.05.2026

Компания Philips разработала интересное устройство, которое решает эту задачу элегантно и технологично. Новый монитор 24B2D5300 оснащен сразу двумя полноценными экранами - один спереди, другой сзади. Такая конструкция особенно востребована в банках, на рецепциях, в медицинских центрах и коворкингах, где важна прозрачность взаимодействия. Обе панели монитора представляют собой IPS-матрицы с диагональю 23,8 дюйма и разрешением Full HD (1920x1080 пикселей). Каждая из них поддерживает частоту обновления 120 Гц, что пока остается редкостью для бизнес-ориентированных моделей. Высокая частота обновления обеспечивает плавное изображение даже при динамичном контенте, делая работу за монитором более комфортной и презентации - более качественными. Пользователи могут выбирать между двумя основными режимами работы: дублирование одного и того же изображения на оба экрана или использование дисплеев как полностью независимых. Благодаря этому сотрудник может видеть на своей стороне рабочую информ ...>>

Цыплята из искусственного яйца, напечатанного на 3D-принтере 29.05.2026

Компания Colossal Biosciences, известная своими амбициозными инициативами по "воскрешению" вымерших животных, достигла важного прорыва. Специалистам удалось вырастить цыплят из полностью искусственного яйца, созданного с помощью 3D-печати. Эта технология рассматривается как значительный шаг на пути к возможному возрождению одного из самых впечатляющих представителей исчезнувшей фауны - гигантского моа. Южноостровной гигантский моа (Dinornis robustus) был одной из самых высоких птиц в истории Земли. Самки этого нелетающего родственника страусов могли вырастать выше двух метров и дотягиваться до пищи на высоте до 3,6 метра. Эти гиганты обитали в Новой Зеландии, однако полностью исчезли примерно в XV веке после активной охоты со стороны первых поселенцев-маори. Теперь Colossal Biosciences пытается вернуть подобных птиц в современный мир с помощью передовых биоинженерных решений. Искусственное яйцо, разработанное компанией, состоит из титановой решетчатой оболочки, изготовленной на 3 ...>>

Случайная новость из Архива Генетическая причина раннего облысения 29.03.2022 Независимые команды ученых из Великобритании и Германии обнаружили новый ген, способствующий развитию облысения по мужскому типу. При сочетании обеих известных на сегодняшний день генетических причин облысения, риск этого состояния увеличивается семикратно. Ученые из Университетов Бонна и Дюссельдорфа изучили более 500 тысяч участков человеческого генома у 300 мужчин с выраженным облысением. В результате, на 20 хромосоме им удалось обнаружить ген, способствующий ранней потере волос. Этот ген может передаваться как по материнской, так и по отцовской линии. Ранняя потеря волос у отца и сына может объясняться влиянием именно этого фактора, полагает руководитель исследования Аксел Хиллмер (Axel Hillmer). Ранее та же группа исследователей описала другой ген облысения, расположенный на Х-хромосоме и передающийся только по материнской линии. Носительство этого гена, кодирующего структуру рецептора к андрогенам, является наиболее вероятной причиной ранней потери волос у внука и его деда по материнской линии. К аналогичным выводам пришли ученые из Лондонского королевского колледжа и Университета МакГил (Монреаль, Канада). При исследовании генома пяти тысяч белых мужчин им удалось обнаружить два генетических варианта, расположенных на 20 хромосоме, являющихся фактором риска облысения по мужскому типу. Носители неблагоприятных вариантов генов, расположенных на 20 хромосоме, а также на Х-хромосоме, имеют семикратный риск развития облысения до достижения 50-летнего возраста. По словам руководителя исследования Тима Спектора (Tim Spector), такую наследственность имеют около 14% белых мужчин. Новые данные, полученные учеными, могут привести к созданию диагностических тестов для выявления мужчин, предрасположенных к раннему облысению. Люди, имеющие неблагоприятную наследственность, смогут принять профилактические меры, чтобы снизить риск потери волос в молодом возрасте.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026