Potrivit publicației SpaceDaily, cercetătorii de la Universitatea Nanchang au reușit să depășească compromisurile clasice dintre eficiență, stabilitate și multifuncționalitate în sistemele de evaporare solară, rezultate ce pot ajuta la creșterea accesului la apă potabilă în zone defavorizate.

Tehnologia inspirată de natură pentru desalinizare solară

Mai mult de 3,6 miliarde de oameni se confruntă cu lipsa apei, iar metodele convenționale de desalinizare consumă multă energie. Tehnologia de evaporare interfacială solară (Solar-Driven Interfacial Evaporation - SDIE) oferă o alternativă ecologică, dar până acum era limitată de pierderi de căldură, fragilitate structurală și durabilitate redusă – un așa-numit „triunghi imposibil”.

Echipa din Nanchang a abordat aceste provocări printr-un design bionic inspirat de fisurile din pielea de crocodil și de structura frunzelor. A fost creat un strat metal-fenolic multifuncțional (MC-MPN) aplicat pe o spumă, care a format fisuri controlate care permit circulația apei. Aceste micro-canale direcționează căldura exact acolo unde are loc evaporarea, ceea ce reduce pierderile și crește eficiența.

Ionii metalici integrați, precum Fe3⁺, adaugă proprietăți fotocatalitice. Astfel, sistemul nu doar desaliniză, ci și degradează poluanți organici – precum coloranți sau antibiotice – cu o eficiență de peste 99%. Potrivit cercetătorilor, „fisurile controlate nu sunt un defect, ci o funcție de protecție care asigură stabilitatea pe termen lung a stratului”.

Teste pe teren și rezultate

Pentru a verifica performanța practică, cercetătorii au testat dispozitivul pe coasta Mării Chinei de Sud timp de șapte zile. Randamentul s-a menținut între 2,8 și 3,3 kg/m2·h sub lumină naturală, iar apa produsă a avut o calitate care respectă standardele Organizației Mondiale a Sănătății pentru apă potabilă.

De asemenea, stratul a continuat să degradeze eficient poluanții chiar și după 1.000 de cicluri de compresie mecanică, demonstrând o rezistență remarcabilă. Această combinație între eficiență, durabilitate și funcționalitate – evaporare, desalinizare și purificare – depășește limitările sistemelor SDIE convenționale.

Deși rezultatele sunt promițătoare, cercetătorii atrag atenția asupra provocărilor legate de scalare. Producția pe scară largă necesită metode de fabricație rentabile și testare extinsă în medii reale, unde factori precum praful, vântul și salinitatea pot influența performanța.

Dacă aceste obstacole vor fi depășite, tehnologia inspirată de pielea de crocodil ar putea deveni o soluție eficientă pentru obținerea apei potabile în regiuni aride, reducând dependența de energie și infrastructuri costisitoare.