Logran cosechar la humedad del aire con cristal orgánico
Crédito: @NatureChemistry.
Un novedoso método de captación de agua a partir de fuentes naturales como la niebla y el rocío ha sido presentado en la revista Nature Chemistry por investigadores de la NYU Abu Dhabi.
En el estudio, el investigador Patrick Commins y la asociada posdoctoral Marieh B. Al-Handawi observaron por primera vez el proceso de condensación espontánea del agua de su forma de vapor a líquida y su desplazamiento por la superficie de un cristal orgánico de sublimación lenta. Se descubrió que esto se debe a cambios en la anchura de pequeños canales que aparecen en la superficie del cristal con el paso del tiempo y que guían el agua condensada a través de la superficie del cristal.
Los investigadores describen el proceso de condensación y movimiento del agua que transporta partículas en la superficie de cristales de hexaclorobenceno, un compuesto que suele utilizarse como fungicida. Debido a la sublimación, la superficie de este material presenta una topografía rígida con canales paralelos definidos.
Se observó que pequeñas partículas sólidas, como polvo o incluso nanopartículas metálicas, se movían de forma autónoma a lo largo de los canales. Y descubrieron que el movimiento de estas partículas estaba causado por el agua aérea condensada, que migra a través de los canales debido al cambio de la sección transversal y la anchura de los canales con el paso del tiempo.
El flujo autónomo de agua se ha conseguido anteriormente utilizando modificaciones químicas de la superficie o microcanales fabricados con precisión, o en la superficie de sistemas naturales como algunas plantas o insectos.
Los resultados de este nuevo estudio pueden servir de guía para la creación de nuevas tecnologías que aprovechen las fuentes naturales de agua, como el rocío y la niebla, que en la actualidad sólo utilizan algunas plantas y animales del desierto para sobrevivir.
La nueva investigación se basa en el conocimiento de los mecanismos de captación de agua de tales estructuras biológicas, al tiempo que presenta un mecanismo fundamentalmente distinto para el transporte de agua.
“El movimiento del agua sobre superficies sólidas es uno de los fenómenos más fundamentales de la naturaleza”, afirma Pance Naumov, director del Laboratorio de Materiales Inteligentes y del Centro de Ingeniería de Materiales Inteligentes, y autor del estudio.
“A lo largo de milenios de procesos evolutivos, las superficies de los organismos naturales se han optimizado para transportar agua de forma eficiente y realizar diversas funciones vitales –prosigue–. Se ha visto que las plantas lo consiguen moviendo el agua en contra de la gravedad”.
Naumov explica que han descubierto una nueva forma de mover el agua a través de una superficie sólida dinámica, un principio subyacente fundamentalmente nuevo de recogida de agua. “Esto puede servir de inspiración para tecnologías emergentes que potencialmente podrían maximizar la eficiencia de los sistemas experimentales utilizados para la recogida de humedad aérea“, asegura.
