Removendo o vapor de água do ar e outras misturas de gases, que é crucial para muitos processos industriais e ar condicionado, poderia se tornar mais barato e mais eficaz por meio da tecnologia de membrana de polímero agora desenvolvida na KAUST.

“Fizemos um filme de polímero com permeabilidade extremamente alta para o vapor de água, ao mesmo tempo que apresenta uma barreira eficaz para outros gases, "explica Faheem Akhtar, um Ph.D. da KAUST estudante.

Os pesquisadores descobriram uma maneira de criar minúsculos nanocanais na estrutura da membrana que eles descrevem como vias expressas para moléculas de água. Os canais atraem água e a desviam para extração, deixando gases secos para trás. “O transporte aquático é extremamente rápido, "Akhtar acrescenta. As membranas são compostas por um polímero comercial chamado NexarTM. Este é um copolímero em bloco que se monta quando blocos curtos de uma unidade molecular repetida tornam-se sequencialmente ligados a blocos curtos de outro tipo de unidade. A estrutura química dos blocos controla o interação com vapor d'água e outros gases.

A principal inovação, Contudo, foi a descoberta de que a estrutura fina de saliências e saliências nas membranas pode ser controlada variando as condições em que o polímero se auto-monta. Mudar os solventes usados ​​durante a formação do polímero gera membranas com uma variedade de canais ordenados ou desordenados (veja as imagens).

"Obter a morfologia correta do polímero foi muito desafiador e interessante, "diz o líder da equipe Klaus-Viktor Peinemann. Ele explica que o polímero contém seções não nocivas à água e repelentes à água. Quando preparado com solventes apropriados, as seções favoráveis ​​à água orientam-se como pérolas em um cordão, formando as rodovias para transporte de água.

"Demoramos muito para encontrar as condições certas, "Akhtar aponta. Para ter sucesso, a compreensão teórica da interação química entre os solventes escolhidos e o polímero foi combinada com um pouco de tentativa e erro. Por meio da ciência e perseverança, os pesquisadores finalmente identificaram um procedimento para fazer estruturas ordenadas que geram um aumento de seis vezes na permeabilidade à água em comparação com membranas desordenadas.

Tendo demonstrado o potencial básico da tecnologia de membrana, a equipe agora planeja aumentar a escala do processo de fabricação e testá-lo em aplicações industriais realistas. As oportunidades comerciais são consideráveis. Métodos de desumidificação mais eficazes podem reduzir drasticamente o consumo de energia de um procedimento de uso intensivo de energia.