Лазерно гравиран алуминий може да пречиства вода само чрез светлина

© Reuters

Гравиран с лазер лист алуминий може да се окаже лесно достъпно и много ефективно решение за регионите, които са изправени пред суша и където чистата питейна вода не е лесно достъпна.

Екипът от Университета в Рочестър, Ню Йорк, е бил вдъхновен от капилярния ефект, който е често наблюдаван в природата - по този начин растенията извличат влага от околната среда и я разпространяват по стъблото срещу силите на гравитацията например.

С помощта на лазер учените са гравирали върху повърхността на лист алуминий редица микроскопични канали, подобни на тръбички, и са разположили множество неравности с наноразмери. Полученият лист е едновременно черен на вид и привлича вода.

"Ако поставите листа вертикално и сложите капка вода на дъното му, водата ще започне да тече нагоре срещу гравитацията", казва Чунлей Гуо пред списание New Scientist.

Когато единият край на панела се постави в мръсна вода, тънък слой вода започва да тече нагоре по него - водата се изпарява под влиянието на слънцето, като по този начин се пречиства. Поставяйки панела в стъклена кутия, екипът е успял да събере изпарената вода за употреба, отделяйки я от мръсната вода със слой изолация.

Поради капилярния ефект, създаден от малките канали, водата тече нагоре без значение от това под какъв ъгъл е поставен този лист. Той може да бъде ориентиран винаги така, че максимално да се възползва от слънчевата светлина.

Екипът е успял да пречисти вода, съдържаща тежки метали, перилни препарати и човешки отпадъци, до нива, по-добри от стандартите за замърсители, определени от Световната здравна организация и Агенцията за опазване на околната среда на САЩ за питейна вода, пише в изследването, публикувано в списание Nature Sustainability.

На екипа е отнело близо 2 часа, за да получи около 5 милилитра пречистена вода от лист с площ 11 кв. см, така че на учените предстои да подобрят процеса за по-големи обеми.

© Singh et al/NatSustain

Според тях методът им е много по-ефективен от съществуващите до момента мобилни изпарителни и пречиствателни системи - и като използвана енергия, и като видове замърсители, които могат да бъдат премахнати.

Пречистването на вода чрез слънчева енергия значително намалява нивото на замърсяване, защото всичките примеси се отделят при изпаряването.

Най-често срещаният метод за изпаряване на вода е обемното нагряване, при което голям обем вода се нагрява, но тогава само горният слой може да се изпари. Това очевидно е неефективно, казва Гуо, защото използвате много енергия.

По-ефективен подход използва нагрети плоскости от многопластов абсорбиращ материал, които плават на повърхността на водата - тъй като се загрява само малка част от водата, те са по-добри, но наличните материали бързо се запушват със замърсители, останали след изпаряването, което изисква честата им подмяна.

"Нашият панел е много по-лесен за чистене", каза Гуо.