Jakna koja izvlači vodu iz zraka

Inženjeri sa Sveučilišta u Teksasu u Austinu razvili su jaknu koja prikuplja pitku vodu izravno iz zraka. Tehnologija bi mogla koristiti svima koji provode puno vremena u područjima bez lakog pristupa pitkoj vodi, od planinara hobista, kampera i trkača do poljoprivrednih radnika, hitnih službi i vojnika.

„Skupljanje vode iz zraka obično se zamišlja kao stacionarni uređaj poput kutije, ploče ili velikog sloja sorbenta“, rekao je Guihua Yu, predsjedavajući profesor na Odsjeku za strojarstvo Walker na Cockrell School of Engineering i Texas Materials Institutu te jedan od voditelja novog istraživanja objavljenog u časopisu Science Advances. „Ovdje smo htjeli preispitati oblik tehnologije. Ako sama tkanina može skupljati vodu iz zraka, to otvara novi smjer za osobni i prijenosni pristup vodi.“

Tekstil ugrađen u jaknu skuplja vlagu i usmjerava je u odvojive jedinice za sakupljanje. Te se jedinice nalaze u sklopivom sakupljaču i zagrijavaju kako bi proizvele vodu.

U usporedbi s konvencionalnim materijalima za sakupljanje vode, tekstil je pokazao poboljšanje od tri do deset puta u većem opsegu. Fokusiranjem na vlakna umjesto na izgradnju još jednog glomaznog uređaja, istraživači su prevladali uobičajen problem u tom području.

„Važan napredak ovdje je da tim nije jednostavno napravio još jedan materijal koji upija vodu“, rekao je Keith Johnston, koautor i predsjedavajući profesor na Odsjeku za kemijsko inženjerstvo McKetta na Cockrell School of Engineering. „Osmislili su put za brzo kretanje vode, od pare u zraku, do tekućine na površini vlakana, a zatim u tekstil. Taj dizajn transporta omogućuje materijalu da funkcionira ne samo u malom laboratorijskom testu, već i u nosivom sustavu.“

Istraživači razmatraju primjene koje sežu dalje od odjeće, uključujući ruksake, šatore, skloništa za hitne slučajeve i drugu opremu za aktivnosti na otvorenom, omogućujući predmetima koje ljudi svakodnevno nose da pomognu u prikupljanju vode iz zraka.

Uskoro će razmotriti primjenu tehnologije na aktivnosti na otvorenom, operacije na daljinu, odgovor na katastrofe i pristup vodi u sušnim ili regijama s ograničenom infrastrukturom. 

Tekstilni rad dolazi kao zaseban uređaj istog istraživačkog tima koji je izvukao rekordnu količinu pitke vode iz zraka u vrućoj, sušnoj klimi pustinje Chihuahuan u Novom Meksiku i vlažnijem okruženju Austina, demonstrirajući stvarni potencijal korištenja atmosferske vlage za rješavanje nestašice pitke vode.

U testovima su istraživači zabilježili 1,3 litre čiste vode dnevno i u sušnim i u poluvlažnim područjima.

„Ovo je veliki korak prema praktičnom prikupljanju atmosferske vode“, rekao je Weixin Guan, jedan od glavnih autora novog rada objavljenog u časopisu Nature Water . „Ovaj cilj je inkubiran godinama rada, od molekularnog dizajna do rada u stvarnom svijetu, i posebno je značajno vidjeti kako se ti dijelovi konačno spajaju u sustav spreman za terenske uvjete.“

U središtu uređaja nalazi se posebno konstruirana hidrogelna tkanina izrađena od materijala dobivenih iz biomase. Tkanina upija vlagu iz zraka, a zatim je oslobađa kada se zagrijava sunčevom svjetlošću, tako da se voda može kondenzirati i skupljati.

Regije u kojima bi uređaj trebao najbolje funkcionirati preklapaju se s mnogim područjima svijeta s najvećim problemima s vodom, uključujući dijelove Sjeverne Afrike, Bliskog istoka, Južne Azije i podsaharske Afrike. To ovu tehnologiju čini posebno obećavajućom kao decentralizirano rješenje za vodu za udaljene zajednice, hitne intervencije i druga okruženja gdje je konvencionalne vodovodne sustave teško izgraditi ili održavati.