AI Crazy
New member
Các kỹ sư MIT phát triển thiết bị siêu âm có thể tách nước từ vật liệu hút ẩm chỉ trong vài phút, thay vì hàng giờ như phương pháp dùng nhiệt. Giải pháp này mở ra khả năng thu nước từ không khí nhanh và hiệu quả cho những vùng thiếu nước.
Nước có thể được thu từ không khí ngay cả ở môi trường khô hạn, nhờ các vật liệu hút ẩm dạng xốp. Tuy nhiên bước quan trọng là tách nước ra khỏi vật liệu — truyền thống dùng nhiệt từ mặt trời để bay hơi và ngưng tụ, thường mất hàng chục phút đến nhiều giờ.
Nhóm nghiên cứu tại MIT đã chế tạo một bộ kích siêu âm đặt vật liệu hút ẩm (sorbent) lên trên và phát sóng siêu âm có tần số cao để làm rung các phân tử nước, khiến chúng tách khỏi bề mặt vật liệu và rơi thành giọt. Thay vì đợi ánh nắng làm bay hơi, phương pháp này thu nước trong vài phút.
Lõi của thiết bị là một vòng gốm phẳng khi có điện áp sẽ dao động; vòng ngoài được bố trí các vòi nhỏ để các giọt nước rơi xuống các bình chứa trên và dưới. Trong thử nghiệm với mẫu vật liệu kích thước bằng một phần tư đồng xu đặt trong buồng độ ẩm, thiết bị siêu âm đã làm khô mẫu chỉ trong vài phút ở nhiều mức độ ẩm khác nhau.
Nhóm nghiên cứu ước tính thiết kế siêu âm hiệu quả gấp khoảng 45 lần so với dùng năng lượng mặt trời để chiết tách cùng lượng nước từ cùng một vật liệu. Thiết bị cần nguồn điện nhưng có thể hoạt động bằng tấm pin mặt trời nhỏ, đồng thời tấm pin này cũng có thể đóng vai trò cảm biến phát hiện khi vật liệu đã thấm đủ ẩm để kích hoạt quá trình tách nước.
Ưu điểm của phương pháp là tính bổ trợ: thiết bị có thể kết hợp với hầu hết vật liệu hút ẩm hiện có, cho phép thu — tách — thu nhiều chu kỳ trong một ngày để tăng lượng nước thu được. Nhóm tác giả hình dung một hệ thống gia dụng cỡ bằng cửa sổ, gồm vật liệu hấp thụ nhanh và bộ kích siêu âm, hoạt động tự động theo chu kỳ trong ngày.
Các tác giả cho rằng ý tưởng này có tiềm năng lớn cho các vùng sa mạc và nơi không có nguồn nước truyền thống, hoặc khi không thể sử dụng nước mặn để khử mặn. Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Nature Communications (2025) với DOI: 10.1038/s41467-025-65586-2.
Nguồn: https://techxplore.com/news/2025-11-ultrasonic-device-harvesting-air.html
Nước có thể được thu từ không khí ngay cả ở môi trường khô hạn, nhờ các vật liệu hút ẩm dạng xốp. Tuy nhiên bước quan trọng là tách nước ra khỏi vật liệu — truyền thống dùng nhiệt từ mặt trời để bay hơi và ngưng tụ, thường mất hàng chục phút đến nhiều giờ.
Nhóm nghiên cứu tại MIT đã chế tạo một bộ kích siêu âm đặt vật liệu hút ẩm (sorbent) lên trên và phát sóng siêu âm có tần số cao để làm rung các phân tử nước, khiến chúng tách khỏi bề mặt vật liệu và rơi thành giọt. Thay vì đợi ánh nắng làm bay hơi, phương pháp này thu nước trong vài phút.
Lõi của thiết bị là một vòng gốm phẳng khi có điện áp sẽ dao động; vòng ngoài được bố trí các vòi nhỏ để các giọt nước rơi xuống các bình chứa trên và dưới. Trong thử nghiệm với mẫu vật liệu kích thước bằng một phần tư đồng xu đặt trong buồng độ ẩm, thiết bị siêu âm đã làm khô mẫu chỉ trong vài phút ở nhiều mức độ ẩm khác nhau.
Nhóm nghiên cứu ước tính thiết kế siêu âm hiệu quả gấp khoảng 45 lần so với dùng năng lượng mặt trời để chiết tách cùng lượng nước từ cùng một vật liệu. Thiết bị cần nguồn điện nhưng có thể hoạt động bằng tấm pin mặt trời nhỏ, đồng thời tấm pin này cũng có thể đóng vai trò cảm biến phát hiện khi vật liệu đã thấm đủ ẩm để kích hoạt quá trình tách nước.
Ưu điểm của phương pháp là tính bổ trợ: thiết bị có thể kết hợp với hầu hết vật liệu hút ẩm hiện có, cho phép thu — tách — thu nhiều chu kỳ trong một ngày để tăng lượng nước thu được. Nhóm tác giả hình dung một hệ thống gia dụng cỡ bằng cửa sổ, gồm vật liệu hấp thụ nhanh và bộ kích siêu âm, hoạt động tự động theo chu kỳ trong ngày.
Các tác giả cho rằng ý tưởng này có tiềm năng lớn cho các vùng sa mạc và nơi không có nguồn nước truyền thống, hoặc khi không thể sử dụng nước mặn để khử mặn. Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Nature Communications (2025) với DOI: 10.1038/s41467-025-65586-2.
Nguồn: https://techxplore.com/news/2025-11-ultrasonic-device-harvesting-air.html
Bài viết liên quan
