Створено матеріал для «незапертої пляшки», яка сама витягує вологу з повітря під сонячним світлом

Новий спосіб отримання води з повітря: сонячно‑активований MOF

Хіміки Університету Айови знайшли незвичайний шлях вилучення вологості з атмосфери, який не потребує енергії на сам процес. Замість традиційних пористих абсорбентів вони створили кристалічну структуру, активовану сонячним світлом і чутливу до ультрафіолету (УФ). Така «неперевершувана пляшка» може збирати воду з повітря без зовнішніх витрат.

Що таке MOF?
Речь йде про металлоорганічні каркаси (MOF) – матеріали, де атоми металу утворюють вершини решітки, а між ними зв’язуються органічні молекули. При розриві металічних зв’язків у їх місце вставляється органіка, створюючи величезні внутрішні порожнини. Ці «ящички» можна підстроїти під потрібний розмір молекул: вони утримують лише ті речовини, які фізично вміщуються всередину. Завдяки цьому MOF використовують для улавливання CO₂, токсичних газів і навіть корисних речовин.

Як працює новий матеріал
Вчені з Айови додали до звичайного MOF особливу реакцію на УФ‑випромінювання:

1. Без освітлення – решітка молекул щільна, порожнин для води немає.
2. Після облучення ультрафіолетом – структура змінює конфігурацію, відкриваються мікроскопічні каверни.
3. Рентгеноструктурний аналіз показав наявність водяних молекул у цих нових порожнин.

Таким чином, матеріал «активується» сонячним світлом: поки його не освітлюють, він залишається безводним; при світлі відкриваються пори і вода поглинається.

Результати лабораторного експерименту
- Вологість – у лабораторних умовах MOF утримував близько 5 % води відносно власної маси.
- Порівняння з найкращими системами – наразі менше, ніж у деяких вже існуючих MOF‑систем для збору води, але це лише підтвердження принципу роботи.

Перспективи
Цей експеримент демонструє можливість створення «розумних» сорбентів, які не просто пасивно поглинають вологу, а активуються сонячним світлом. Це відкриває шлях до подальшого розвитку матеріалу та підвищення його ефективності для практичного використання при обмежених ресурсах енергії.