Создан материал для «неисчерпаемой фляги», которая сама извлекает влагу из воздуха при солнечном свете

Новый способ получения воды из воздуха: солнечно‑активируемый MOF

Химики Университета Айовы нашли необычный путь извлечения влаги из атмосферы, который не требует затрат энергии на сам процесс. Вместо традиционных пористых абсорбентов они создали кристаллическую структуру, активируемую солнечным светом и чувствительную к ультрафиолету (УФ). Такая «неиссякаемая фляга» может собирать воду из воздуха без внешних затрат.

Что такое MOF?

Речь идёт о металлоорганических каркасах (MOF) – материалах, где атомы металла образуют вершины решётки, а между ними соединяются органические молекулы. При разрыве металлических связей в их место вставляется органика, создавая огромные внутренние пустоты. Эти «ящички» можно подстроить под нужный размер молекул: они удерживают только те вещества, которые физически помещаются внутрь. Благодаря этому MOF используют для улавливания CO₂, токсичных газов и даже полезных веществ.

Как работает новый материал

Ученые из Айовы добавили к обычному MOF особую реакцию на УФ‑излучение:

1. Без освещения – решётка молекул плотная, полостей для воды нет.
2. После облучения ультрафиолетом – структура меняет конфигурацию, открываются микроскопические каверны.
3. Рентгеноструктурный анализ показал наличие водяных молекул в этих новых полостях.

Таким образом, материал «активируется» солнечным светом: пока его не освещают, он остаётся безводным; при свете открываются поры и вода поглощается.

Результаты лабораторного эксперимента

- Влажность – в условиях лаборатории MOF удерживал около 5 % воды по отношению к собственной массе.
- Сравнение с лучшими системами – пока меньше, чем у некоторых уже существующих MOF‑систем для сбора воды, но это лишь подтверждение принципа работы.

Перспективы

Данный эксперимент демонстрирует возможность создания «умных» сорбентов, которые не просто пассивно поглощают влагу, а активируются солнечным светом. Это открывает путь к дальнейшему развитию материала и повышению его эффективности для практического использования в условиях ограниченных ресурсов энергии.