超音波装置が空気から水を引き出す

信頼できる飲料水がほとんど、またはまったくない地域では、空気が唯一の水分源であることがよくあります。乾燥した地域でもある程度の湿度は保たれていますが、その水を十分に早く集めることが主な障壁となっています。大気中の水分回収システムのほとんどは、物質を加熱して閉じ込められた水を放出するために太陽光に依存しているため、サイクルが完了するまでに数時間または数日待つ場合があります。

MIT の研究者は、この遅れを解決しようとしています。彼らのシステムは、熱を待つ代わりに、超音波振動を使用して、水を吸収した素材から水を振り落とします。この方法は数分以内に水を回収するため、毎日多くの回収サイクルが必要な場所に役立ちます。

この装置は、空気中の水分を吸収する吸着剤に高周波振動を送信することで機能します。これらの振動は、水分子を表面に付着させている弱い結合を破壊するのに必要な周波数と一致します。液滴が解放されると、ノズルを通って収集コンテナに落下します。

遠隔地での使用をサポートするために、セットアップは小さな電源に依存します。太陽電池は必要なエネルギーを供給でき、吸着剤が満杯になったことを感知することもできます。これにより、システムのスイッチが自動的にオンになり、溜まった水を放出し、再び吸収を開始します。

研究チームは当初、この素材が夜間に湿気を吸収し、熱を加えると放出すると想定していましたが、水を強く捕捉する素材は長時間水分を保持する傾向があります。以前の研究での超音波の経験により、グループは振動によってこれらの結合をより早く破壊できるかどうかをテストするようになりました。テストでは、この方法は太陽熱暖房よりも約 45 倍効率的であることが示されました。

デバイスの中心には、電圧が印加されると振動するセラミックのリングである超音波アクチュエーターがあります。その周りには、放出された液滴を導くノズルを備えたリングがあります。試験では、飽和サンプルをアクチュエータ上に置き、数分以内に乾燥させました。

このアプローチは多くの吸着剤で機能するため、システムに合わせて拡張できます。オプションの 1 つは、湿気を素早く吸収する窓サイズのパネルと、太陽エネルギーの短時間バーストによって駆動されるアクチュエーターを組み合わせたものです。急速なサイクルにより、このようなシステムは熱ベースの設計よりも 1 日あたりより多くの水を収集できます。












。