p Fornecer água limpa aos soldados em campo e aos cidadãos em todo o mundo é essencial, e ainda um dos maiores desafios do mundo. Agora, um novo material de alumínio superwicking e superleve, desenvolvido com financiamento do Exército, pode mudar isso. p Com financiamento do Gabinete de Pesquisa do Exército, um elemento do Laboratório de Pesquisa do Exército do Comando de Desenvolvimento de Capacidades de Combate do Exército dos EUA, pesquisadores da Universidade de Rochester desenvolveram um novo painel de alumínio que concentra de forma mais eficiente a energia solar para evaporar e purificar a água contaminada.

p "O Exército e seus combatentes funcionam na água, portanto, há um interesse particular na pesquisa de materiais básicos que podem levar a tecnologias avançadas para a geração de água potável, "disse o Dr. Evan Runnerstrom, gerente de programa da ARO. "As propriedades combinadas de superwicking e absorção de luz dessas superfícies de alumínio podem permitir a purificação passiva ou de baixa potência da água para sustentar melhor o guerreiro no campo."

p Os pesquisadores desenvolveram uma tecnologia de processamento a laser que torna o alumínio normal como breu, tornando-o altamente absorvente, bem como superwicking (ele faz a água subir a colina contra a gravidade). Eles então aplicaram este alumínio superabsorvente e superwicking para esta purificação solar de água.

p A tecnologia apresentada em Sustentabilidade da Natureza , usa uma explosão de pulsos de laser de femtossegundos (ultracurtos) para gravar a superfície de uma folha normal de alumínio. Quando o painel de alumínio é mergulhado na água em um ângulo voltado para o sol, ele desenha uma fina película de água sobre a superfície do metal. Ao mesmo tempo, a superfície enegrecida retém quase 100% da energia que absorve do sol para aquecer rapidamente a água. Finalmente, as estruturas de superfície wicking mudam as ligações inter-moleculares da água, aumentando ainda mais a eficiência do processo de evaporação.

p "Essas três coisas juntas permitem que a tecnologia opere melhor do que um dispositivo ideal com 100 por cento de eficiência, "disse o professor Chunlei Guo, professor de ótica na Universidade de Rochester. "Este é um simples, durável, maneira barata de lidar com a crise global da água, especialmente nas nações em desenvolvimento. "

p Experimentos de laboratório mostram que o método reduz a presença de todos os contaminantes comuns, como detergente, tintas, urina, metais pesados ​​e glicerina, a níveis seguros para beber.

p A tecnologia também pode ser útil em países desenvolvidos para aliviar a escassez de água em áreas afetadas pela seca, e para projetos de dessalinização de água, Guo disse.

p O uso da luz solar para ferver é há muito reconhecido como uma forma de eliminar os patógenos microbianos e reduzir as mortes por infecções diarreicas, mas a água fervente não elimina metais pesados ​​e outros contaminantes.

p Purificação de água com base solar; Contudo, pode reduzir muito esses contaminantes porque quase todas as impurezas são deixadas para trás quando a água evaporada se torna gasosa e então se condensa e é coletada.

p O método mais comum de evaporação de água à base de energia solar é o aquecimento de volume, em que um grande volume de água é aquecido, mas apenas a camada superior pode evaporar. Isso é obviamente ineficiente, Guo disse, porque apenas uma pequena fração da energia de aquecimento é usada.

p Uma abordagem mais eficiente, chamado aquecimento interfacial, lugares flutuantes, materiais absorventes e absorventes multicamadas sobre a água, de modo que apenas a água próxima à superfície precisa ser aquecida. Mas todos os materiais disponíveis devem flutuar horizontalmente sobre a água e não podem ficar de frente para o sol. Além disso, os materiais absorventes disponíveis ficam rapidamente obstruídos com contaminantes deixados para trás após a evaporação, exigindo substituição frequente dos materiais.

p O painel de alumínio que os pesquisadores desenvolveram evita essas dificuldades puxando uma fina camada de água para fora do reservatório e diretamente sobre a superfície do absorvedor solar para aquecimento e evaporação.

p "Além disso, porque usamos uma superfície com ranhuras abertas, é muito fácil de limpar simplesmente pulverizando-o, "Guo disse." A maior vantagem é que o ângulo dos painéis pode ser ajustado continuamente para ficar de frente para o sol conforme ele nasce e depois se mover pelo céu antes de se pôr - maximizando a absorção de energia. "