Esta no es una cadena de papel, es un material impreso en 3D que absorbe el agua de mar, purificándolo en agua sin sal. Crédito: Adaptado de ACS Energy Letters 2025, doi: 10.1021/acsenergylett.5C01233
La mayor parte del agua de la Tierra está en los océanos y demasiado salado para beber. Las plantas de desalinización pueden hacer que el agua de mar sea potable, pero requieren grandes cantidades de energía. Ahora, los investigadores informan en Letras de energía ACS han desarrollado un material similar a una esponja con bolsillos de aire largos y microscópicos que usa luz solar y una simple cubierta de plástico para convertir el agua salada en agua dulce.
Una prueba de prueba de concepto al aire libre produjo con éxito agua potable en la luz solar natural en un paso hacia la desalinización sostenible y de baja energía.
Esta no es la primera vez que los científicos han creado materiales esponjosos que usan la luz solar como una fuente de energía sostenible para limpiar o desalinar agua. Por ejemplo, un hidrogel inspirado en loofah con polímeros dentro de sus poros fue probado en agua contaminada con cromo y, cuando el sol, el hidrogel liberó rápidamente un vapor de agua limpia y coleccionable a través de la evaporación.
Pero mientras los hidrogeles son blandos y llenos de líquido, los aerogeles son más rígidos, que contienen poros sólidos que pueden transportar agua líquida o vapor de agua. Los aerogeles han sido probados como un medio de desalinización, pero están limitados por su rendimiento de evaporación, lo que disminuye a medida que aumenta el tamaño del material. Entonces, Xi Shen y sus colegas querían diseñar un aerogel de desalinización porosa que mantenía su eficiencia en diferentes tamaños.
Los investigadores hicieron una pasta que contenía nanotubos de carbono y nanofibras de celulosa y luego la imprimió en 3D en una superficie congelada, lo que permite que cada capa se solidifique antes de que se agregue la siguiente. Este proceso formó un material similar a una esponja con pequeños agujeros verticales distribuidos uniformemente, cada uno de alrededor de 20 micrómetros de ancho.
Probaron piezas cuadradas del material, que van desde 0.4 pulgadas de ancho (1 centímetro) a aproximadamente 3 pulgadas de ancho (8 centímetros), y descubrieron que las piezas más grandes liberaron agua a través de la evaporación a tasas tan eficientes como las más pequeñas.
Una configuración hecha a medida elimina la sal del agua de mar a la luz del sol natural, utilizando un vaso de agua de agua de mar, una pieza negra de airgel y una tapa de plástico curvada que gotea en un embudo y vaso de precipitados. Crédito: Adaptado de ACS Energy Letters 2025, doi: 10.1021/acsenergylett.5C01233
En una prueba al aire libre, los investigadores colocaron el material en una taza que contenía agua de mar, y estaba cubierta por una cubierta de plástico curva y transparente. La luz solar calentó la parte superior del material esponjoso, evaporando solo el agua, no el sal, en vapor de agua.
El vapor recogido en la cubierta de plástico como líquido, moviendo el agua ahora limpia a los bordes, donde goteó en un embudo y un recipiente debajo de la taza. Después de seis horas en la luz solar natural, el sistema generó unas tres cucharadas de agua potable.
“Nuestro aerogel permite la desalinización de capacidad total en cualquier tamaño”, dice Shen, “que proporciona una solución simple y escalable para la desalinización sin energía para producir agua limpia”.
Más información: Difusión de vapor insensible al tamaño habilitada por aerogeles de lente congelada aditiva para desalinización escalable, letras de energía ACS (2025). Doi: 10.1021/acsenergylett.5c01233
Proporcionado por American Chemical Society
Cita: material esponjoso y la potencia del sol eliminan la sal del agua de mar (2025, 2 de julio) recuperado el 2 de julio de 2025 de https://techxplore.com/news/2025-07 spongy-material-sun-power-salt.html
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