Система МТІ з ультразвуком прискорює видобуток питної води з повітря

Науковці з Массачусетського технологічного інституту (МТІ) представили систему на основі ультразвуку, яка значно прискорює видобуток питної води з атмосферного повітря, що є важливим кроком для забезпечення водою посушливих регіонів. Ця розробка, детально описана у виданні Nature Communications 18 листопада 2025 року, змінює підхід до атмосферного збору води (Atmospheric Water Harvesting, AWH).

Традиційні методи AWH, які використовують охолодження або сорбенти з подальшим нагріванням сонячною енергією, вимагали значних часових витрат для вивільнення захопленої вологи. Дослідники МТІ, очолювані Світланою Борискіною з Департаменту машинобудування, інтегрували принципи AWH з механізмом використання ультразвуку для швидкого вивільнення пари, захопленої сорбційними матеріалами. Експериментальний пристрій використовує керамічний актуатор, що вібрує на ультразвукових частотах, які перевищують 20 кілогерц.

Ці високочастотні коливання ефективно руйнують слабкі зв'язки між молекулами води та поверхнею сорбенту, змушуючи краплі відділятися та стікати у колектор. Команда, до якої входить аспірант Ікра Іфтекхар Шуво, оцінює, що прототип є приблизно у 45 разів ефективнішим у вивільненні води порівняно з традиційним випаровуванням на основі сонячного тепла. Це дозволяє здійснювати швидкі цикли поглинання-вивільнення, що багаторазово збільшує добовий видобуток пристрою, оскільки насичені зразки сорбенту ставали сухими за лічені хвилини.

Одним із аспектів, що відрізняє цю технологію, є необхідність джерела живлення, на відміну від пасивних сонячних систем. Дослідники пропонують інтегрувати пристрій із невеликою фотоелектричною коміркою, яка могла б забезпечувати енергією та слугувати сенсором для автоматизації циклів. Це дозволить збирати та вивільняти воду багато разів протягом доби.

Світлана Борискіна підкреслює гнучкість системи, зазначаючи її сумісність із більшістю існуючих сорбентів. МТІ розглядає цю технологію як потенційне рішення для домогосподарств у посушливих зонах, прогнозуючи створення компактної системи, здатної забезпечувати постійне постачання води для базових потреб у регіонах, де навіть опріснення морської води є складним завданням.