Un nuovo materiale cristallino è in grado di estrarre acqua dalla nebbia senza alcun apporto di energia. È quanto emerge da uno studio condotto dalla Jilin University, e pubblicato sulla rivista scientifica Journal of the American Chemical Society. Il design del nuovo tipo di cristalli che i ricercatori hanno chiamato cristalli Janus, è ispirato alle piante e agli animali del deserto, che possono sopravvivere in condizioni assai aride. I coleotteri e le lucertole del deserto, ad esempio, si sono evoluti per sviluppare strutture superficiali che hanno sia aree idrofile che idrofobiche e catturano efficacemente l’umidità dall’aria. L’acqua è attratta dalle aree idrofile e le goccioline vengono accumulate e trasportate attraverso le aree idrofobiche. I ricercatori hanno scelto tre composti organici chimicamente versatili da cui hanno fatto crescere cristalli organici elastici. Hanno quindi testato come ciascuno di questi materiali interagiva con l’acqua presente nell’aria, il che ha portato alla creazione dei nuovi materiali di raccolta dell’acqua, i cristalli di Janus, che contengono sia regioni idrofile che idrofobiche a livello superficiale.
I cristalli di Janus catturano l’umidità dall’aria umida con la più alta efficienza di raccolta dell’acqua ottenuta fino ad oggi con sistemi simili. La desalinizzazione è un metodo ampiamente utilizzato per produrre acqua potabile, tuttavia è necessario un processo ad alta intensità energetica per rimuovere il sale disciolto nell’acqua salata. Al contrario, il processo di condensazione dell’umidità aerea o della nebbia utilizzato dai cristalli di Janus è spontaneo in condizioni ambientali e può essere eseguito senza l’apporto di energia, fornendo potenzialmente una fonte infinita di acqua pulita.
A differenza dei cristalli organici porosi sviluppati da altri ricercatori, i cristalli di Janus combinano le funzioni di raccolta e distribuzione dell’acqua sulla loro superficie, creando un processo di raccolta dell’acqua altamente efficiente che massimizza la quantità di acqua raccolta in condizioni ambientali.
“L’atmosfera terrestre contiene un’abbondanza di acqua dolce inutilizzata, e abbiamo un disperato bisogno di materiali che possano catturare e raccogliere in modo efficiente questa umidità e condensarla in acqua potabile – hanno affermato gli autori – i cristalli sviluppati dal nostro team non solo sfruttano la conformità meccanica e la trasparenza ottica dei cristalli organici, ma aprono anche la strada alla progettazione di raccoglitori attivi, auto-rilevanti ed efficienti che, se utilizzati su larga scala, possono aiutarci a combattere la scarsità d’acqua a livello globale”.
