Ученые разработали солнечную губку для мгновенного кипячения воды
Исследователи из Массачусетского технологического института (MIT) разработали уникальный углеродно-металлический материал в форме "губки", способный поглощать солнечную энергию и использовать её для кипячения воды даже в холодные зимние дни или при недостатке солнечного света, сообщает статья в журнале Nature Energy. "Моя дочь занималась школьным научным проектом, построив теплицу из доступных материалов, включая пузырчатую упаковочную пленку.
Она смогла поднять температуру воздуха внутри теплицы до 70 градусов Цельсия в зимний день. Мой студент Джордж Ни был скептичен, но мы решили проверить использование подобной пленки в экспериментах и достигли впечатляющих результатов", — рассказал Ган Чен (Gang Chen) из MIT.
Ган Чен, Джордж Ни и их команда уже около двух лет трудятся над созданием материала, который эффективно превращает солнечное излучение в тепло, что позволяет использовать его для производства пара, опреснения морской воды и ряда бытовых и промышленных целей. В прошлом году они создали аналогичный парогенератор, используя "губку" из графита и других соединений.
Однако у этого устройства был значительный недостаток — оно могло вскипятить жидкость лишь при десятикратном усилении солнечного света. Добиться такого уровня концентрации возможно, но требует дорогостоящего и объемного светового концентратора, что делает использование этой технологии нецелесообразным в полевых условиях и в странах с ограниченными ресурсами.
Конструкция "губки-кипятилки", разработанная Ченом и его коллегами, включает три ключевых элемента: пузырчатую пленку, специальный светопоглощающий материал из графита и меди, а также полимерную пену, которая уменьшает теплопотери в воде и служит подложкой. Между графитовым слоем и пеной образуется тонкий слой воды, где она преобразуется в пар и выходит наружу через отверстия в пленке.
По словам ученых, все компоненты устройства доступны и недороги, а конструкция не требует сложного обслуживания. Благодаря этим характеристикам подобные "губки-кипятилки" могут стать полезным и простым в использовании прибором для жителей развивающихся стран и промышленных предприятий, сталкивающихся с проблемами в обеспечении чистой водой.