Ученые научились добывать из воздуха пресную воду

При помощи имитации паутины исследователи научились добывать из воздуха пресную воду.

Как пишет DailyUA, ученые сумели имитировать в искусственном полимерном материале строение паутины, способной собирать на себе значительные количества конденсированной воды после утреннего тумана, что, по мнению авторов, может быть использовано для получения воды в случае отсутствия ее традиционных источников.

В своей работе группа китайских ученых под руководством Лэй Цзяна из Пекинской национальной лаборатории молекулярных наук изучила строение волокон паутины, позволяющее ей собирать на себе крупные капли воды.  «Это необычное и очень интересное свойство волокон паутины. Человеческий волос на это не способен», - прокомментировал свое исследование Цзян, слова которого приводит интернет-издание Nature News.

Обычно паутина держится на двух главных нитях, которые и поддерживают всю систему концентрических колец, сотканных из случайным образом переплетенных волокон нанометровой толщины. Когда на кольцах паутины начинает конденсироваться вода, волокна в нитях сжимаются и образуют плотно упакованные узлы, имеющие форму двух конусов, состыкованных своими основаниями. Эти конусообразные узлы разделены между собой тонкими перемычками, в которых нановолокна паутины упакованы параллельно друг другу.

Конденсирующаяся вода, согласно наблюдениям ученых, перемещается по таким перемычкам с гладкой поверхностью к ближайшему узлу, где сливается с другими капельками воды, удерживаемыми его шероховатой поверхностью. Кроме того, капли конденсированной воды движутся к центру узлов еще и капиллярными силами, которые создаются поверхностным натяжением воды и направляют капельки жидкости к искривленному участку конического узла, где его кривизна минимальна.

Изучив такой механизм работы паутины по сбору утренней росы в крупные капли воды, ученые сумели сделать собственный материал, имитирующий эти функции паутины. Нейлоновый аналог, созданный учеными, после выдержки в растворе полимеров и высыхания, также формирует систему плотно упакованных узлов. Авторы работы надеются, что их разработка найдет применение в новых материалах, с помощью которых можно добывать воду из воздуха, содержащего водяные пары.

Напомним, во всем мире, в среднем, на каждого жителя приходится 1820 кубометров воды, в то время как в США - 3368 кубометров на человека. В Индии этот показатель составляет примерно лишь треть от США - 1140 кубометров. Несмотря на то, что 70% поверхности земли покрыты водой, только 2,5% - это пресная вода, и только 1% легко доступен для людей.