По данным ВОЗ, около 785 млн человек по всему миру испытывает нехватку питьевой воды. Несмотря на огромные объемы воды на Земле, большая ее часть — соленая, а пресной всего 2,5%. Один из способов решения это проблемы — опреснение. Южнокорейские ученые объявили о разработке стабильного нановолоконного устройства для процесса мембранной дистилляции. Оно сохраняет почти стопроцентную эффективность в течение 30 дней.

Самый сложный этап в процессе мембранной дистилляции — смачивание мембраны. Если она намокает, эффективность опреснения падает, и ее приходится заменять. Особенно часто такая опасность возникает во время длительной работы, пишет EurekAlert.

Ученых из Корейского института гражданских инженерных и строительных технологий (KIСT) разработали и изготовили мембрану по технологии электроспиннинга, из полимерных нановолокон. Метод производства предотвращает проблемы с намоканием, а также повышает долгосрочную стабильность устройства. Трехмерная иерархическая структура обладает повышенной шероховатостью поверхности и, следовательно, улучшенной гидрофобностью. По словам изобретателей, для коммерческих систем опреснения важнее стабильность процесса, чем высокий поток водяного пара.

Большинство мембран, изготовленных электроспиннинговым методом, сохраняют работоспособность не более 50 часов. Мембрана, изготовленная корейскими учеными, эффективно работала в течение 30 дней. Коэффициент обессоливания составил 99,99%.

Метод осевого электроспиннинга — один самых удачных и простых вариантов изготовления мембран с трехмерной иерархической структурой. За основу ученые взяли полимер и аэрогель кремниевой кислоты в качестве оболочки. По сравнению с обычными полимерами силикагель продемонстрировал намного более низкую теплопроводность, что привело к повышению потока водяного пара в процессе опреснения благодаря сокращению теплопотери.