Màng gel tạo 13 lít nước từ không khí mỗi ngày

MỸNhóm nghiên cứu tại Đại học Texas Austin phát triển màng gel mới với hiệu quả hút nước cao và chi phí sản xuất chỉ 2 USD mỗi kg.

Khan hiếm nước là một vấn đề lớn với thế giới và các thiết bị hút nước từ không khí có thể góp phần giải quyết vấn đề này. Nhóm nghiên cứu tại Đại học Texas Austin phát triển màng gel giá rẻ với khả năng hút lượng lớn nước mỗi ngày từ không khí, kể cả không khí khô. Nghiên cứu mới công bố trên tạp chí Nature Communications hôm 19/5.

Gel gồm hai thành phần chính rẻ và phổ biến là cellulose – lấy từ thành tế bào của thực vật – và konjac gum – một loại phụ gia thực phẩm được sử dụng rộng rãi. Hai thành phần này kết hợp với nhau tạo thành màng gel có thể hấp thụ nước từ không khí, sau đó tiết ra khi cần mà không tốn nhiều năng lượng.

Đầu tiên, cấu trúc xốp của konjac gum khiến nước trong không khí xung quanh ngưng tụ. Trong khi đó, cellulose sẽ phản ứng với nhiệt bằng cách chuyển sang trạng thái kỵ nước, giải phóng lượng nước thu được.

Nhóm nghiên cứu cho biết, việc chế tạo gel tương đối đơn giản. Các thành phần cơ bản được trộn với nhau sau đó đổ vào khuôn, để trong hai phút. Tiếp theo, hỗn hợp được sấy đông khô, tách khỏi khuôn và sẵn sàng sử dụng. Về cơ bản, hỗn hợp có thể nặn thành bất cứ hình dạng nào cần thiết và mở rộng quy mô khá dễ dàng với chi phí thấp.

Màng gel tỏ ra rất hiệu quả trong các thử nghiệm của nhóm nghiên cứu. Ở độ ẩm tương đối là 30%, một kg gel có thể sản xuất 13 lít nước mỗi ngày. Khi độ ẩm giảm xuống chỉ còn 15%, một mức thấp kể cả với không khí sa mạc, một kg gel vẫn có thể tạo ra hơn 6 lít nước mỗi ngày.

Nhóm chuyên gia cho biết, hiệu quả của màng gel mới có thể cải tiến thêm bằng cách chế tạo các lớp thấm hút, màng dày hơn, hoặc các dạng khác của vật liệu. Điều quan trọng là vật liệu này rất rẻ, chi phí chế tạo chỉ khoảng 2 USD mỗi kg. Đây là một yếu tố then chốt giúp mở rộng quy mô và đưa công nghệ mới đến vùng sâu vùng xa cũng như các nước đang phát triển.