Den vattenproducerande aerogelen uppfanns av ett team på sex forskare under ledning av professor Ho Ghim Wei (vänster). Två av dem är Dr Gamze Yilmaz (i mitten) och Dr Fan Lu Meng (till höger). Kredit:National University of Singapore
Vissa säger att framtida krig kommer att utkämpas om vatten, och en miljard människor runt om i världen kämpar redan för att hitta tillräckligt med vatten för att leva. Nu, forskare vid National University of Singapore (NUS) har skapat ett ämne som extraherar vatten från luft utan någon extern strömkälla.
I jordens atmosfär, det finns vatten som kan fylla nästan en halv biljon olympiska simbassänger. Men det har länge förbisetts som en källa för dricksvatten.
För att extrahera vatten från denna underanvända källa, ett team under ledning av professor Ho Ghim Wei från NUS -avdelningen för el- och datateknik skapade en typ av aerogel, ett fast material som väger nästan ingenting. Under mikroskopet, det ser ut som en svamp, men det behöver inte pressas för att släppa ut vattnet som det absorberar från luften. Det behöver inte heller ett batteri. I en fuktig miljö, ett kilo av det kommer att producera 17 liter vatten om dagen.
Tricket är i det långa, ormliknande molekyler, känd som polymerer, bygga upp aerogelen. Den speciella långkedjiga polymeren består av en sofistikerad kemisk struktur som kontinuerligt kan växla mellan attrahera vatten och avvisande vatten. Den "smarta" aerogelen samlar autonomt vattenmolekyler från luften, kondenserar dem till en vätska och släpper ut vattnet. När det är solsken, den smarta strukturen kan ytterligare öka vattenutsläppet genom att övergå till ett komplett vattenhatande tillstånd. Och det är väldigt bra på det. 95 procent av vattenånga som går in i aerogelen kommer ut som vatten. I laboratorietester, aerogelen gav vatten non-stop i flera månader.
Forskarna testade vattnet, och fann att det uppfyllde Världshälsoorganisationens standarder för dricksvatten.
Andra forskare har tidigare utarbetat sätt att extrahera vatten från luft, men deras mönster måste drivas av solljus eller elektricitet, och hade rörliga delar som måste öppnas och stängas.
NUS -forskarna publicerade sin skapelse i tidskriften Vetenskapliga framsteg den 16 oktober 2020. De letar nu efter branschpartners för att skala upp det för hushåll eller industriellt bruk. Kanske kan den till och med hitta en plats i uthållighetssporter eller överlevnadssatser, till exempel.
"Med tanke på att atmosfäriskt vatten kontinuerligt fylls på av den globala hydrologiska cykeln, vår uppfinning erbjuder en lovande lösning för att uppnå hållbar sötvattenproduktion under olika klimatförhållanden, till minimal energikostnad, "sade professor Ho.