Cristales inspirados en el desierto: innovación en la captación de agua aérea sin energía
MadridUn equipo de investigadores de la Universidad de Jilin, el Laboratorio de Materiales Inteligentes de la NYU en Abu Dhabi y el Centro para Materiales de Ingeniería Inteligente, dirigido por el Profesor Pance Naumov, ha desarrollado un material innovador que puede captar agua del aire sin necesidad de energía. Estos cristales de Janus están inspirados en plantas y animales del desierto, que han desarrollado métodos eficientes para recolectar humedad en condiciones áridas.
Los cristales Janus están compuestos por tres diferentes compuestos orgánicos. Cada uno de estos compuestos crea estructuras flexibles con áreas que atraen y repelen el agua en su superficie. Esto permite que el material cumpla con dos funciones clave.
- Captura de Agua: Las regiones hidrofílicas atraen y recogen gotas de agua del aire.
- Transferencia de Agua: Las regiones hidrofóbicas transportan eficazmente estas gotas hacia un punto de recolección.
Este sistema recolecta agua de la niebla de manera muy eficiente, estableciendo un nuevo récord en la obtención de agua. A diferencia de la desalinización, que requiere mucha energía para eliminar la sal del agua marina, los cristales Janus pueden capturar la humedad del aire sin necesidad de energía. Esto los convierte en una opción ideal para lugares donde la energía es difícil de conseguir o muy costosa.
Estos cristales están diseñados para facilitar la observación de cómo recolectan agua en tiempo real. Al ser transparentes, los investigadores pueden utilizar la luz para ver cómo se agrupan las gotas de niebla y se transforman en agua, lo que les ayuda a entender la eficacia de estos cristales en diferentes entornos.
Los cristales de Janus pueden ser una solución para la escasez de agua en regiones áridas con fuentes hídricas poco confiables. Estos cristales capturan la humedad del aire y la transforman en agua potable, proporcionando una fuente segura para comunidades que carecen de agua limpia.
Investigaciones futuras podrían explorar la combinación de cristales de Janus con otras tecnologías para mejorar la eficiencia en la recolección de agua. También podrían integrarse en los sistemas actuales de gestión hidráulica. A medida que estos materiales se desarrollen más, podrían convertirse en una parte crucial de nuevas estrategias para abordar las escaseces de agua a nivel mundial, apoyando el uso de tecnologías renovables y sostenibles para resolver importantes problemas sociales.
El estudio se publica aquí:
http://dx.doi.org/10.1021/jacs.4c11689y su cita oficial - incluidos autores y revista - es
Linfeng Lan, Liang Li, Chenguang Wang, Panče Naumov, Hongyu Zhang. Efficient Aerial Water Harvesting with Self-Sensing Dynamic Janus Crystals. Journal of the American Chemical Society, 2024; 146 (44): 30529 DOI: 10.1021/jacs.4c11689Compartir este artículo