Científicos desarrollaron un nuevo método para cosechar agua del aire con cristal orgánico

Un grupo de científicos de la NYU Abu Dhabi presentaron un novedoso método de captación de agua a partir de fuentes naturales como la niebla y el rocío en la revista Nature Chemistry.

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. 

Esto se descubrió que 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. 

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En este sentido, y 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. 

Allí, los investigadores 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.

“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”, explicaron.

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.

Como conclusión, se determinó que los resultados de este informe demuestran que 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 solo utilizan algunas plantas y animales del desierto para sobrevivir.

“El movimiento del agua sobre superficies sólidas es uno de los fenómenos más fundamentales de la naturaleza”, afirmó 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. Se ha visto que las plantas lo consiguen moviendo el agua en contra de la gravedad”, agregó.

“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”, concluyó.