MIT Inżynierowie Wykorzystują Ultradźwięki do Błyskawicznego Pozyskiwania Wody z Powietrza

Instytut Technologiczny Massachusetts (MIT) stał się w 2025 roku ośrodkiem znaczącego zainteresowania po opracowaniu przez inżynierów systemu wykorzystującego fale ultradźwiękowe do szybkiego wydobywania wody pitnej z atmosfery, nawet w suchych krajobrazach. Osiągnięcie to stanowi znaczące odejście od konwencjonalnych metod pozyskiwania wody atmosferycznej (AWH), które często wymagały wielu godzin lub dni na uwolnienie wilgoci zatrzymanej przez materiały chłonne. Zespół badawczy, pod kierownictwem doktor Svetlany Boriskina z Departamentu Inżynierii Mechanicznej MIT, połączył koncepcję AWH z nowatorskim podejściem mechanicznym, stosując wibracje ultradźwiękowe do dynamicznego oddzielania pary wodnej od sorbentów.

Publikacja opisująca tę technologię ukazała się 18 listopada 2025 roku na łamach czasopisma Nature Communications, a jednym z kluczowych autorów był doktorant Ikra Iftekhar Shuvo. Sercem urządzenia jest specjalnie zaprojektowany ceramiczny aktuator, który po zasileniu energią elektryczną generuje wibracje o wysokiej częstotliwości ultradźwiękowej. Te precyzyjnie dostrojone drgania naruszają słabe siły wiążące cząsteczki wody z powierzchnią materiału adsorbcyjnego, co skutkuje natychmiastowym odrywaniem się kropli i ich skierowaniem do systemu zbiorczego.

Według wyliczeń zespołu, efektywność ekstrakcji wody za pomocą ultradźwięków jest znacząca — prototyp wykazał 45-krotnie wyższą wydajność w uwalnianiu zatrzymanej wilgoci w porównaniu do tradycyjnych metod opartych na ogrzewaniu słonecznym. Testy przeprowadzono w komorach symulujących różne warunki wilgotności, a wyniki konsekwentnie wykazywały, że nasycone materiały stawały się całkowicie suche w ciągu zaledwie kilku minut od włączenia aktuatora. Innowacja MIT eliminuje czasochłonną fazę powolnego uwalniania wody, która charakteryzowała pasywne metody AWH, umożliwiając niemal natychmiastowe odzyskanie wody i przygotowanie sorbentu do kolejnego cyklu absorpcji w tym samym dniu.

Chociaż technologia wymaga źródła zasilania, badacze sugerują, że niewielkie ogniwo fotowoltaiczne mogłoby zaspokoić zapotrzebowanie energetyczne urządzenia. Co więcej, takie ogniwo mogłoby pełnić funkcję czujnika nasycenia, automatyzując proces uwalniania wody w optymalnych momentach. Pani Boriskina podkreśla, że moduł jest uniwersalny i może być zintegrowany z niemal każdym istniejącym sorbentem, co zwiększa szanse na wdrożenie w różnych warunkach geograficznych. Przewiduje się, że praktyczny system domowy mógłby mieć rozmiar okna, składając się z szybkiego sorbentu i aktuatora ultradźwiękowego, zdolnego do wielokrotnego cyklicznego działania w ciągu doby. Badania te, częściowo finansowane przez MIT Abdul Latif Jameel Water and Food Systems Lab oraz MIT-Israel Zuckerman STEM Fund, wskazują na możliwość szybkiego i efektywnego pozyskiwania wody w regionach o chronicznym deficycie wodnym.