Cientistas do MIT desenvolvem dispositivo inspirado em origami que captura água do ar sem a necessidade de eletricidade, oferecendo uma solução sustentável para a crise da água.
Uma inovação revolucionária desenvolvida pelo Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT) pode ser a solução para a crise global de água.
Cientistas criaram um dispositivo autônomo inspirado no origami que consegue capturar e purificar água diretamente do ar, sem o uso de eletricidade.
O protótipo, projetado para enfrentar os desafios da escassez de água em várias partes do mundo, é uma tentativa de fornecer água potável de forma mais acessível e sustentável.
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Tecnologia inovadora para a crise hídrica
Atualmente, cerca de 2,2 bilhões de pessoas em todo o mundo não têm acesso a água potável de forma regular, o que é uma grande preocupação global.
Nos Estados Unidos, cerca de 46 milhões de pessoas enfrentam esse desafio. Para combater esse problema, cientistas do MIT desenvolveram um dispositivo que utiliza aas flutuações naturais de temperatura entre o dia e a noite para capturar a umidade presente no ar, transformando-a em água potável.
Essa abordagem elimina a necessidade de baterias, painéis solares ou energia elétrica da rede elétrica, tornando o dispositivo ideal para áreas com recursos limitados.
Como funciona o protótipo
O dispositivo projetado é um painel vertical preto, do tamanho de uma janela, composto por um hidrogel absorvente de água.
Esse material incha durante a noite, absorvendo a umidade presente no ar, e a libera quando a temperatura aumenta durante o dia.
A água condensada no vidro é então coletada por um sistema simples de tubulação, sem a necessidade de filtros ou fontes externas de energia.
Durante um teste realizado no Vale da Morte, na Califórnia — uma das regiões mais secas da América do Norte —, o dispositivo demonstrou eficiência, mesmo com níveis de umidade tão baixos quanto 21%.
O protótipo conseguiu extrair até 160 mililitros de água potável por dia, o que corresponde a aproximadamente dois terços de um copo de água.
A inovação do hidrogel e seus benefícios
A principal inovação do dispositivo está no uso de um hidrogel especial, que é feito de água e fibras poliméricas microscópicas interconectadas.
Esse material tem uma grande capacidade de absorver e reter água. Enquanto outros materiais utilizados em dispositivos semelhantes, como os hidrogéis com sais, podem liberar impurezas que tornam a água salgada e exigem mais filtragem, o hidrogel utilizado pelos pesquisadores do MIT foi melhorado para evitar esse problema.
A adição de glicerol ao hidrogel ajuda a estabilizar os níveis de sal e a garantir que a água coletada seja potável.
O design do dispositivo também foi otimizado. O hidrogel foi moldado em padrões semelhantes ao plástico-bolha, aumentando sua área de superfície e, assim, melhorando sua capacidade de absorver a umidade do ar.
Além disso, o revestimento de polímero especial no vidro contribui para o processo de condensação e evaporação, o que torna a coleta de água mais eficiente.
Resultados promissores e perspectivas futuras
O protótipo foi testado em condições de umidade que variaram de 21% a 88%, com resultados consistentes.
Nos testes realizados em novembro de 2023, o dispositivo conseguiu produzir entre 57 e 161,5 mililitros de água por dia, demonstrando sua capacidade de operar mesmo em condições extremamente secas. Esse desempenho superou outros sistemas existentes, que dependem de energia externa.
Apesar dos resultados promissores, os pesquisadores afirmam que este é apenas um protótipo inicial. A equipe está trabalhando na próxima geração de materiais para melhorar ainda mais as propriedades do hidrogel e a eficiência do sistema.
Para o futuro, a ideia é desenvolver painéis em maior escala, que possam ser utilizados para fornecer água potável para uma casa inteira.
Possibilidades de escalabilidade e impacto global
Os cientistas do MIT estão otimistas quanto ao potencial de escalabilidade desse dispositivo.
Eles acreditam que o conceito pode ser adaptado para diferentes regiões climáticas e expandido para atender às necessidades de comunidades inteiras.
A equipe agora planeja realizar novos testes em várias zonas climáticas para avaliar o desempenho e a viabilidade de longo prazo da tecnologia.
O estudo, que foi publicado na revista Nature Water, destaca que, além de fornecer água potável de maneira mais acessível, a tecnologia pode representar um grande avanço na luta contra a crise da água no mundo.
O dispositivo, sem necessidade de eletricidade ou infraestrutura complexa, pode ser a chave para melhorar a qualidade de vida de milhões de pessoas que sofrem com a escassez de água.