特別なフィンで乾燥地域の空気から飲料水を生成する新デバイス開発

Tokyo清潔で安全な水を得ることがますます難しくなっています。特に乾燥した地域では少量の水を得ることすら困難です。しかし、常に空気中には水蒸気が存在しています。研究者たちは、この水蒸気を集めて飲料水に変える装置を開発しました。この装置は、吸湿性のある材料でコーティングされたフィンを使用して水分を捕え、それを加熱することで放出します。

従来の方法では、空気中の水を集めるために露や霧を捕らえることに重点を置いていました。これらのシステムは液体を容器に集めますが、非常に乾燥した地域ではあまり効果的ではありません。科学者たちはこの問題を解決するために、特別な素材の研究を進めています。これらの素材は空気中の水分を吸収し、加熱すると水を放出することができます。その例として以下のようなものがあります。

• 温度応答性ハイドロゲル
• 金属有機構造体
• ゼオライト（結晶性アルミノシリケート）

これらの材料は、実用的であるためにはコンパクトで携帯可能な装置に組み込まれる必要があります。また、これらの装置には高温のアプリケーションで見られるような廃熱源が必要です。項肇宇（Xiangyu Li）氏、バシル・エル・フィル（Bachir El Fil）氏、および彼らのチームは、これらの要件を満たす「湿度収集機」を開発しました。

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研究者たちは、特定のゼオライトでコーティングした銅板と銅フォームを使用して、水を迅速に集めることができる小さく薄い材料を作成しました。彼らはこれを試験するために、これらの材料を10個使って装置を作り、それぞれを約2ミリメートル間隔で銅のベースに配置しました。この設定は、相対湿度がわずか10%という非常に乾燥した空気から効率的に水分を捕えることができます。

ヒレは水分を集め、華氏363度に達したときにそれを放出しました。このプロセスを24回繰り返してデータを収集しました。チームは、ヒレのコーティング1リットルが、湿度30%の空気中で1日に最大1.3リットルの飲料水を生成できることを発見しました。この量は、従来の装置が生産できた量の2倍から5倍に相当します。

この新しいシステムは、素早く湿気を集めて、一日に何度も水を生成することができます。研究者たちは、この方法を建物や車両のような廃熱を生む場所に追加できると考えています。この方法は、乾燥した地域で飲料水を得るための低コストな手段となる可能性があります。