Хлопок со специальным покрытием соберет воду из тумана в пустыне

Источник: phys.org

Ученые Технологического университета Эйндховена (Нидерланды) совместно с коллегами из Гонконгского политехнического университета (Китай), разработали методику специальной обработки хлопчатобумажных тканей. После такой обработки хлопок способен впитывать исключительное количество воды из туманного воздуха — до 340% от собственного веса (простой хлопок может впитать только 18% от своего веса). Новинка может стать хорошим вариантом обеспечения водой пустынных регионов. Что же придает хлопку такие «волшебные» свойства? Ученые использовали полимерное покрытие PNIPAAm. После его нанесения материал приобретает губчатую структуру на микроскопическом уровне.

При низких температурах ткань демонстрирует гидрофильные свойства и отлично впитывает воду из воздуха. Но, как только температура повышается, материал становится гидрофобным (PNIPAAm перестает быть пористым). При 34° C он отдает всю собранную жидкость. Эта вода абсолютно чистая и вполне пригодна для питья. Эксперименты показали, что этот цикл может повторяться многократно. Как отмечает участник проекта доктор Катарина Эстевес, еще одним преимуществом новинки является низкая стоимость. Основа материала — хлопчатобумажная ткань, дешевая и легко доступная. Полимерное покрытие увеличивает ее стоимость, но не более чем на 12%.

В настоящее время в некоторых регионах уже используется похожая технология — «сети уборки тумана». Тонкие сети собирают воду из туманного воздуха, на нитях образуются капли, которые затем падают на землю или другой приемник воды. Но эта система нуждается в сильном потоке воздуха. Новый хлопок с покрытием может работать без ветра. Кроме того, его можно уложить непосредственно на землю — чтобы обеспечить почву и растения влагой. Исследователи также рассматривают другие приложения для использования новинки. Из новой ткани можно изготавливать туристические палатки, которые будут собирать воду ночью, или спортивную одежду, защищающую от пота. По словам руководителя исследования профессора Джона Ксина, материал нуждается в дальнейшей оптимизации. В частности, ученые надеются увеличить количество поглощаемой воды. Также они хотели бы иметь возможность регулирования температуры, при которой ткань выпускает собранную воду.