Amerika Birleşik Devletleri’ndeki Austin Texas Üniversitesi mühendisleri, içme suyunu doğrudan havadan elde edebilen bir ceket geliştirdi. Yeni kumaş teknolojisi, yürüyüşçüler, kampçılar ve koşucular gibi hobi amaçlı açık hava etkinlikleri yapanlardan tarım işçilerine, acil durum ekiplerinden askerlere kadar içme suyuna kolay erişimin olmadığı bölgelerde uzun süre vakit geçiren kişiler için fayda sağlayabilir. Kumaş teknolojisindeki bu gelişme, atmosferden su toplama alanında yeni bir rekorla birlikte duyuruldu. Makale, Science Advances dergisinde yayınlandı.
Cekette kullanılan tekstil malzemesi havadaki nemi topluyor ve bunu çıkarılabilir toplama ünitelerine yönlendiriyor. Üniteler katlanabilir bir toplayıcı parçaya yerleştiriliyor ve ısıtılarak su elde ediliyor.
Testlerde ceket, nem seviyesine bağlı olarak günde 400 ila 900 mililitre arasında içilebilir su üretebildi. Üniversiteden yapılan açıklamaya göre, araştırmacılar, geleneksel su toplama malzemeleriyle karşılaştırıldığında, geliştirdikleri tekstil sisteminin büyük ölçekli uygulamalarda üç ila on kat daha yüksek performans gösterdiğini ileri sürdü. Araştırmacılar, yeni bir hacimli cihaz geliştirmek yerine liflerin yapısına odaklanarak bu alandaki yaygın bir sorunun üstesinden geldiklerini iddia ediyor.
Çalışmanın ortak yazarı, Kimya Mühendisliği Bölümü Başkanı Prof. Dr. Keith Johnston, “Buradaki önemli gelişme, ekibin yalnızca su emen yeni bir malzeme geliştirmemesi. Su buharının havadan alınarak lif yüzeyinde sıvıya dönüşmesini ve ardından tekstil içinde hızlı şekilde taşınmasını sağlayan bir yol tasarladılar. Bu taşıma sistemi, malzemenin sadece küçük laboratuvar deneylerinde değil, giyilebilir bir sistemde de çalışmasını sağlıyor.” dedi.
Acil durumlarda, çadırlarda kullanılabilir
Araştırmacılar, yeni teknolojinin sadece kıyafetlerde değil, sırt çantaları, çadırlar, acil durum barınakları ve diğer açık hava ekipmanlarında da kullanılabileceğini düşünüyor. Böylece insanların her gün kullandığı eşyalar da havadan su toplama işlevi görebilecek.
Gelecekte araştırmacılar, teknolojiyi açık hava etkinlikleri, uzak saha operasyonları, afet müdahaleleri ve kurak ya da altyapının yetersiz olduğu bölgelerde su erişimi için değerlendirmeyi planlıyor.
Günde 1,3 litre su toplayan cihaz da geliştirildi
Aynı araştırmacıların geliştirdiği ayrı bir cihaz da New Mexico’daki sıcak ve kurak Chihuahuan Çölü ile daha nemli Austin koşullarında havadan rekor miktarda içme suyu elde etti. Sonuçlar, atmosferdeki nemin içme suyu sıkıntısına çözüm olabileceğini gösterdi.
Denemelerde cihaz, hem kurak hem de yarı nemli bölgelerde günde 1,3 litre temiz su topladı. Bu miktar, nem yakalayan malzemenin kilogramı başına günlük 4,3 litre suya karşılık geliyor ve araştırmacılara göre bugüne kadar herhangi bir araştırma grubunun ulaştığı en yüksek verimlilik seviyesini temsil ediyor.
Nature Water dergisinde yayınlanan makalenin baş yazarlarından Weixin Guan, “Bu gelişme, atmosferden pratik su toplama teknolojileri için büyük bir adım. Moleküler tasarımdan gerçek saha uygulamalarına uzanan yıllar süren çalışmaların sonucunu görmek son derece anlamlı” ifadesini kullandı.
Cihazın merkezinde biyokütle kaynaklı malzemelerden üretilmiş özel bir hidrojel kumaş bulunuyor. Bu kumaş havadaki nemi emiyor, ardından güneş ışığının sağladığı ısıyla nemi serbest bırakarak suyun yoğunlaştırılıp toplanmasını mümkün kılıyor.
Cihazın en iyi performans göstermesi beklenen bölgeler, dünyanın su sıkıntısının en yoğun yaşandığı alanlarla büyük ölçüde örtüşüyor. Bunlar arasında Kuzey Afrika, Orta Doğu, Güney Asya ve Sahra Altı Afrika’nın bazı bölgeleri yer alıyor. Bu durum, teknolojiyi uzak topluluklar, afet bölgeleri ve geleneksel su altyapısının kurulmasının zor olduğu yerler için umut verici bir çözüm haline getiriyor.
Söz konusu cihaz, araştırma ekibinin geliştirdiği ve 2025 Ulusal Üniversite Mucitleri Yarışması’nın lisansüstü kategorisinde birincilik kazanan AirGel teknolojisinin bir parçası olarak geliştirildi.
Kaynak: Austin Texas Üniversitesi, Science Advances, Nature Water