Ученые из Пенсильванского университета случайно обнаружили необычное свойство нового наноматериала. Во время экспериментов они заметили, что материал самостоятельно собирает воду из воздуха без дополнительных энергозатрат.
Материал представляет собой комбинацию гидрофильных нанопор и гидрофобных полимеров. В отличие от традиционных систем сбора воды, требующих охлаждения или высокой влажности, новое изобретение использует принцип капиллярной конденсации. Вода конденсируется в микроскопических порах даже при низкой влажности, затем перемещается на поверхность и образует капли.
Профессор Дэён Ли и ее коллеги первоначально не планировали создавать материал для сбора воды. Они случайно заметили образование капель во время других экспериментов. Последующие исследования подтвердили уникальные свойства материала – вода не только конденсировалась внутри пор, но и самостоятельно выходила на поверхность.
Особенность материала заключается в идеальном балансе между водопритягивающими и водоотталкивающими компонентами. Этот баланс создает самоподдерживающуюся систему: скрытые резервуары в порах постоянно пополняются водяным паром из воздуха, поддерживая непрерывный процесс конденсации.
Ученые провели серию тестов, чтобы исключить возможность артефактов. Они изменяли толщину материала и наблюдали за поведением капель. Результаты подтвердили, что вода действительно поступает из внутренних структур материала, а не просто конденсируется на поверхности.
Немецкие коллеги из Мюнхенского технического университета независимо проверили свойства материала. Профессор Стефан Гулдин подтвердил необычное поведение материала, отметив его потенциал для новых исследований.
Материал может найти применение в засушливых регионах для добычи воды, а также использоваться в охлаждающих системах электроники и покрытиях, реагирующих на изменение влажности.