Thiết bị tạo ra nước từ không khí được nhóm nghiên cứu từ Đại học RMIT ở Melbourne, Australia, hợp tác với các nhà khoa học từ Đại học A&F Chiết Giang và năm viện nghiên cứu khác của Trung Quốc chế tạo. Công nghệ này có thể hoạt động ngay cả ở khu vực có độ ẩm thấp, hứa hẹn là giải pháp mới cung cấp nước sạch ở những khu vực đang vật lộn với tình trạng thiếu nước.

Phát minh này dựa trên gỗ balsa tinh chế, có cấu trúc xốp tự nhiên, được biến đổi đặc biệt để hấp thụ độ ẩm từ không khí và giải phóng độ ẩm khi tiếp xúc với ánh sáng mặt trời. Nhóm nghiên cứu phát triển một vật liệu composite gốc gỗ có chứa lithium clorua, các hạt nano oxit sắt và một lớp nano carbon, tất cả đều giúp tăng cường khả năng hấp thụ và giải phóng nước của vật liệu.

Toàn bộ hệ thống được cung cấp năng lượng từ ánh sáng mặt trời, giúp kích hoạt việc giải phóng nước đã thu thập, cho chảy vào cốc. Không giống như các công nghệ thu thập nước khác như bộ thu sương mù hoặc hệ thống làm mát bức xạ, thiết bị này hoạt động hiệu quả trong phạm vi nhiều mức độ ẩm, từ 30% đến 90% và nhiệt độ từ 5 đến 55 độ C.

Nhóm nghiên cứu cũng sử dụng trí tuệ nhân tạo để dự đoán và tối ưu hóa khả năng thu thập và xả nước của thiết bị trong các điều kiện môi trường khác nhau, như độ ẩm, nhiệt độ và ánh sáng mặt trời.

Trong điều kiện phòng thí nghiệm, thiết bị giống bọt biển hấp thụ khoảng 2 mililít nước trên một gram vật liệu ở độ ẩm 90%. Khi tiếp xúc với ánh sáng mặt trời, nó giải phóng gần như toàn bộ lượng nước thu được trong vòng 10 giờ, hiệu quả hơn và chi phí thấp hơn so với hầu hết phương pháp hiện có.

Các thử nghiệm ngoài trời cũng cho thấy kết quả tương tự, khi thiết bị thu được 2,5 mililít nước trên mỗi gram vào ban đêm và giải phóng phần lớn lượng nước đó vào ban ngày, đạt hiệu suất thu thập nước là 94%. Ngay cả ở độ ẩm thấp khoảng 30%, thiết bị vẫn có thể hấp thụ nước với tỉ lệ 0,6 mililít trên một gram.

Thiết kế của thiết bị lấy cảm hứng từ thiên nhiên, sử dụng gỗ tự nhiên làm vật liệu chính. Điều này không chỉ giảm chi phí mà còn cải thiện khả năng vận chuyển nước nhờ cấu trúc xốp của nó. Vật liệu này cũng bền, vẫn có hiệu quả ngay cả sau khi được bảo quản ở -20 độ C trong 20 ngày. Nó cũng duy trì hiệu suất trong mười chu kỳ liên tiếp với mức giảm hiệu suất dưới 12%.

Nhóm nghiên cứu hình dung việc sử dụng các thiết bị xốp này để thu thập nước khẩn cấp ở các vùng thiên tai, nơi nguồn cung cấp nước truyền thống bị ảnh hưởng. Tính di động và sự phụ thuộc vào năng lượng mặt trời của vật liệu khiến nó trở nên lý tưởng để sử dụng ngoài lưới điện.

Nguyên mẫu hiện tại chỉ có kích thước 15 milimét khối, nhưng việc mở rộng quy mô sản xuất sẽ đơn giản và tiết kiệm chi phí. Họ cũng đang khám phá cách để tích hợp thiết bị vào các hệ thống thu nước dạng module lớn hơn. Việc kết hợp công nghệ với tấm pin mặt trời và lưu trữ năng lượng nhiệt có thể cho phép thu thập nước liên tục, ngay cả ở những nơi có ít ánh sáng mặt trời.

Những tiến bộ này có thể giúp thiết bị tạo nước từ không khí trở nên hiệu quả hơn và dễ tiếp cận hơn đối với những người có nhu cầu trên toàn thế giới. Nghiên cứu về phát minh này được công bố trên tạp chí Cleaner Production.