Roma – Una nuova classe di materiali in grado di estrarre acqua dall’aria, raccoglierla e rilasciarla sulle proprie superfici senza bisogno di energia esterna: è quanto è stato sviluppato da un team di ricerca guidato dall’Università della Pennsylvania che ha pubblicato i propri risultati su Science Advances. Quando l’acqua si condensa sulle superfici, di solito richiede un calo di temperatura o livelli di umidità molto elevati.
I metodi convenzionali di raccolta dell’acqua si basano su questi principi, spesso richiedendo un apporto di energia per raffreddare le superfici o la formazione di una fitta nebbia per raccogliere passivamente l’acqua dagli ambienti umidi. Ma il sistema degli autori del nuovo studio funziona in modo diverso. Invece del raffreddamento, il loro materiale sfrutta la condensazione capillare, un processo in cui il vapore acqueo si condensa all’interno di minuscoli pori anche a bassi livelli di umidità. Questa non è una novità. La novità è che nel loro sistema l’acqua non rimane intrappolata all’interno dei pori, come accade solitamente in questi tipi di materiali. “Nei tipici materiali nanoporosi, una volta che l’acqua entra nei pori, rimane lì”, spiegano i ricercatori “Ma nel nostro materiale, l’acqua si muove, prima condensandosi all’interno dei pori, per poi emergere in superficie sotto forma di goccioline. Questo non era mai stato osservato prima in un sistema come questo, e all’inizio avevamo dubitato delle nostre osservazioni”. Alla fine hanno scoperto che avevano creato un materiale con il giusto equilibrio di nanoparticelle e di plastica idrorepellente (il polietilene). “Abbiamo colto per caso il punto giusto”, affermano gli studiosi “Le goccioline sono collegate a serbatoi nascosti nei pori sottostanti. Questi serbatoi vengono costantemente riforniti dal vapore acqueo presente nell’aria, creando un ciclo di feedback reso possibile da questo perfetto equilibrio tra materiali che amano l’acqua e materiali che la respingono.” I prossimi passi prevedono lo studio di come ottimizzare l’equilibrio tra componenti idrofili e idrofobi, adattare il materiale all’uso nel mondo reale e studiare come far sì che le goccioline raccolte rotolino via dalle superfici in modo efficiente. In definitiva, i ricercatori sperano che questa scoperta porti allo sviluppo di tecnologie in grado di fornire acqua pulita in climi secchi o di metodi di raffreddamento più sostenibili che utilizzino solo il vapore acqueo già presente nell’aria.(30Science.com)
