Лазерно гравиран алуминий може да пречиства вода само чрез светлина

Лазерно гравиран алуминий може да пречиства вода само чрез светлина

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.
Лазерно гравиран алуминий може да пречиства вода само чрез светлина
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.