Một nhóm các nhà nghiên cứu đang thiết kế các hệ thống mới để thu giữ hơi nước trong không khí và biến nó thành chất lỏng.
Thiết lập thu hoạch sương mù. Tín dụng: Đại học Waterloo
Giáo sư Michael Tam của Đại học Waterloo và bằng tiến sĩ của ông. sinh viên Yi Wang và Weinan Zhao đã phát triển bọt biển hoặc màng có diện tích bề mặt lớn liên tục hút ẩm từ môi trường xung quanh. Trên tạp chí Nature Water, Tam và nhóm của ông thảo luận về một số công nghệ thu gom và lọc nước mới đầy hứa hẹn.
Theo truyền thống, nước ngọt để tiêu dùng được lấy từ sông, hồ, nước ngầm và đại dương (đã qua xử lý). Các công nghệ hiện tại mà Tiến sĩ Tâm đang phát triển được lấy cảm hứng từ thiên nhiên để thu hoạch nước từ các nguồn thay thế khi thế giới đang phải đối mặt với thách thức nghiêm trọng về tình trạng khan hiếm nước ngọt.
Tâm, Chủ tịch nghiên cứu của trường đại học trong lĩnh vực keo chức năng và vật liệu nano bền vững cho biết: “Mạng nhện là một kỳ công về mặt kỹ thuật”. "Mạng lưới giữ nước một cách hiệu quả. Con nhện không cần phải ra sông để uống vì nó giữ hơi ẩm từ không khí."
Tương tự, bọ sa mạc Namib không dễ tiếp cận với nước mà phải lấy nước từ không khí loãng bằng cách dựa vào gió để hứng những giọt nước từ sương mù bằng áo giáp có kết cấu của chúng. Điều này khiến hơi ẩm tích tụ và nhỏ giọt vào miệng chúng.
Tâm và nhóm nghiên cứu của anh đang tham gia vào kỹ thuật bề mặt mô phỏng sinh học để thu hoạch nước bền vững. Một công nghệ mà Tâm đang thiết kế có tên là thu hoạch nước từ khí quyển. Để bắt chước cấu trúc bề mặt độc đáo của bọ cánh cứng, nhóm nghiên cứu của Tâm đang thiết kế cấu trúc bề mặt tương tự bằng cách sử dụng nhũ tương sáp ổn định xenlulô để chế tạo các bề mặt thu hút những giọt nước nhỏ trong khi nhanh chóng giải phóng những giọt lớn hơn.
Tâm đang nghiên cứu các vật liệu không có carbon, chẳng hạn như vật liệu tự nhiên và có nguồn gốc thực vật, để phát triển các công nghệ bền vững. Nhóm nghiên cứu của ông đang phát triển các công nghệ thu giữ và đẩy lùi các giọt nước bằng cách khai thác sức mạnh của khoa học bề mặt và công nghệ nano.
Ông đã phát triển thành công loại giấy siêu thấm nước và chống thấm nước. Anh ấy cũng đang chế tạo một bề mặt thông minh và có thể điều chỉnh được để thu nước từ không khí và hút ẩm với mức tiêu thụ năng lượng tối thiểu.
Bước tiếp theo là phát triển một quy trình có thể mở rộng để thiết kế các bề mặt như vậy.
Hệ thống bay hơi năng lượng mặt trời trực tiếp thu năng lượng mặt trời , hấp thụ nước và tạo ra hơi thu được mới thông qua quá trình bay hơi. Cấu trúc nấm độc đáo đã truyền cảm hứng cho các thiết kế cấu trúc mô phỏng sinh học thông minh cho quá trình bốc hơi năng lượng mặt trời.
Các hệ thống sản xuất nước ngọt được đề xuất không tốn kém, tiết kiệm năng lượng và thân thiện với môi trường.
