Mer än en tredjedel av världens befolkning bor i torra områden, områden som upplever betydande vattenbrist. Forskare och ingenjörer vid University of Texas i Austin har utvecklat en lösning som kan hjälpa människor i dessa områden att få tillgång till rent dricksvatten.

Teamet utvecklade en billig gelfilm gjord av rikliga material som kan dra vatten från luften även i de torraste klimatet. Materialen som underlättar denna reaktion kostar bara 2 USD per kilogram, och ett enda kilogram kan producera mer än 6 liter vatten per dag i områden med mindre än 15 % relativ luftfuktighet och 13 liter i områden med upp till 30 % relativ fuktighet.

Forskningen bygger på tidigare genombrott från teamet, inklusive förmågan att dra ut vatten ur atmosfären och tillämpningen av den tekniken för att skapa självvattnande jord. Dessa tekniker designades dock för miljöer med relativt hög luftfuktighet.

"Det här nya arbetet handlar om praktiska lösningar som människor kan använda för att få vatten på de hetaste, torraste platserna på jorden", säger Guihua Yu, professor i materialvetenskap och maskinteknik vid Cockrell School of Engineerings Walker Department of Mechanical Engineering. "Detta kan göra det möjligt för miljontals människor utan konsekvent tillgång till dricksvatten att ha enkla, vattengenererande enheter hemma som de enkelt kan använda."

Det nya dokumentet visas i Nature Communications .

Forskarna använde förnybar cellulosa och en vanlig köksingrediens, konjakgummi, som ett huvudsakligt hydrofilt (attraherad av vatten) skelett. Den öppna porstrukturen hos tandköttet påskyndar den fuktfångande processen. En annan designad komponent, termokänslig cellulosa med hydrofob (resistent mot vatten) interaktion vid uppvärmning, hjälper till att frigöra det uppsamlade vattnet omedelbart så att den totala energitillförseln för att producera vatten minimeras.

Andra försök att dra vatten från ökenluften är vanligtvis energikrävande och ger inte mycket. Och även om 6 liter inte låter som mycket, säger forskarna att skapa tjockare filmer eller absorberande bäddar eller matriser med optimering kan drastiskt öka mängden vatten som de ger.

Reaktionen i sig är enkel, sa forskarna, vilket minskar utmaningarna med att skala upp den och uppnå massanvändning.

"Det här är inget du behöver en avancerad examen för att använda", sa Youhong "Nancy" Guo, huvudförfattare på tidningen och en före detta doktorand i Yus labb, nu postdoktor vid Massachusetts Institute of Technology. "Det är så enkelt att vem som helst kan göra det hemma om de har materialen."

Filmen är flexibel och kan gjutas till en mängd olika former och storlekar, beroende på användarens behov. Att göra filmen kräver bara gelprekursorn, som inkluderar alla relevanta ingredienser som hälls i en form.

"Gelen tar 2 minuter att stelna helt enkelt. Sedan behöver den bara frystorkas och den kan dras av formen och användas direkt efter det", säger Weixin Guan, doktorand i Yus team och en ledande forskare av arbetet. Forskarna föreställer sig detta som något som folk en dag skulle kunna köpa i en järnaffär och använda i sina hem på grund av enkelheten. + Utforska vidare

Soldriven fuktuppsamlare samlar upp och renar vatten från luft