В КНР создали поглощающий воду из выхлопов заводов природоподобный материал

Китайские материаловеды создали природоподобный материал, похожий по устройству на термитник и способный извлекать около 83% воды из выхлопов электростанций и заводов без использования внешних источников энергии. Его интеграция в трубы только одной ТЭС позволит ежегодно экономить порядка 270 млн тонн воды, пишут исследователи в статье в научном журнале Nature Water.

"Пресная вода в последние годы становится предметом острой геополитической борьбы, что толкает мир в сторону повышения эффективности использования этого жизненно важного ресурса. Уникальная система терморегуляции, характерная для термитников, помогла нам создать материал, извлекающий воду из выхлопов охлаждающих систем промышленных предприятий, которая способна работать в полностью пассивном режиме", - говорится в исследовании.

Данная технология была разработана группой китайских материаловедов под руководством профессора Южно-китайского технологического университета (Гуанчжоу) Цюя Цзиньпина благодаря всестороннему изучению структуры и физических термитников. Колонии этих насекомых, как давно заметили ученые, способны выживать даже в очень засушливых регионах Африки и других континентов мира.

Секретом их выживания является особая пространственная архитектура термитников, которая способствует их охлаждению и конденсации влаги, а также препятствует ее "побегу" за пределы колонии насекомых. Китайские ученые предположили, что схожим образом можно устроить фильтры для очистки выхлопов в заводских трубах и системах охлаждения, что позволит извлекать значительную часть воды из этих выбросов и повторно использовать ее.

Руководствуясь этой идеей, исследователи воспроизвели структуру термитника, используя в качестве аналогов зерен грунта микросферы из оксида титана, похожие по форме на морских ежей. Эти частицы физики покрыли специальными водоотталкивающими материалами, которые одновременно ускоряют конденсацию паров воды и при этом способствуют формированию ее капель, что предотвращает образование тонких пленок из влаги на их поверхности.

Благодаря особой геометрической форме этого рукотворного "термитника" осаждающаяся в нем вода самостоятельно вытекает из него под действием силы гравитации, что позволяет этой конструкции работать без приложения внешних источников энергии. Первые ее тесты на миниатюрном подобии охладительной башни ТЭС показали, что она способна извлекать 83% воды из выхлопов, что позволит резко сократить расходы влаги на промышленных предприятиях, подытожили Цюй Цзиньпин и его коллеги.

Фото: freepik