Ученые из Российского университета нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина, МГУ имени М.В. Ломоносова, КФУ и Сеченовского университета разработали новый композитный материал на основе древесной целлюлозы, который способен эффективно поглощать влагу из воздуха ночью, а днем – отдавать под воздействием солнечного тепла. Об этом UpackUnion сообщила пресс-служба вуза.
«Ночью, когда влажность повышается, композит впитывает воду, днем — нагревается под воздействием солнечного света и всего за шесть часов полностью отдает накопленную влагу. Для этого хватит температуры 60 градусов – она быстро достигается под прямыми солнечными лучами, сфокусированными линзой на светопоглощающий слой. Полученный пар легко конденсировать в чистую питьевую воду. Циклы можно повторять многократно: материал при этом не теряет ни формы, ни эффективности» — пояснил один из авторов проекта, научный сотрудник кафедры физической и коллоидной химии Губкинского университета Дмитрий Репин.
Основу созданного материала составляет микрофибриллированная целлюлоза, состоящая из мельчайших волокон древесной массы. Они формируют прочную пористую структуру с высокой площадью поверхности. Для повышения механической прочности на целлюлозные волокна нанесли тонкий слой пластика — полистирола. В результате образовалась лёгкая и пористая матрица, способная поглощать влагу и выдерживать нагрузку более 30 кг. За счет иерархической системы пор материал поглощает влагу намного быстрее неармированных аналогов. Дополнительно материал пропитали ионной жидкостью (BMIMCI), которая позволила композиту поглощать воду в значительном объёме и без утечек, характерных для традиционных пропиток гигроскопичными солями.
По словам Дмитрия Репина, технология предназначена для создания экологичных установок для обеспечения пресной водой южных регионов с повышенной влажностью таких как Крым, Краснодарский край и Астраханская область. Инновационную технологию получения влаги ученые реализовали на практике. Результаты полевых испытаний подтвердили высокую эффективность системы: её производительность достигает двух с половиной литров воды на квадратный метр композитного материала в час.
Справка UpackUnion:
Российский государственный университет нефти и газа (национальный исследовательский университет) имени И.М. Губкина – один из ведущих вузов России в области нефтегазовой промышленности. Основан в 1930 году как Московский нефтяной институт.
Фото: пресс-служба РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина