Он состоит из нанопор и особой смеси гидрофильных (притягивающих воду) и гидрофобных (отталкивающих воду) компонентов. Удивительно, но ему не нужна внешняя энергия — он сам конденсирует влагу в порах, а затем выталкивает ее на поверхность в виде капель.

Результаты опубликованы в издании Science Advances.

Изначально ученые даже не планировали создавать такой материал. Они работали над другим проектом, когда один из аспирантов, Бхарат Венкатеш, заметил необъяснимое явление: на тестовом образце вдруг начали появляться капли воды.

Это не имело смысла, — говорит профессор Дэён Ли. — Пришлось разбираться.

Оказалось, что материал работает за счет капиллярной конденсации — воды в порах накапливается даже при невысокой влажности. Но самое странное — она не остается внутри, как обычно, а выходит наружу.

В обычных пористых материалах влага застревает, — объясняет профессор Амиш Патель. — А здесь она движется: сначала конденсируется внутри, а потом сама выталкивается на поверхность. Мы сначала не поверили своим глазам.

Ученые даже предположили, что нарушают законы физики. Капли должны были испаряться из-за своего размера, но оставались стабильными часами. Чтобы проверить, не ошибка ли это, они увеличили толщину материала — и количество воды на поверхности выросло. Значит, она действительно шла изнутри.

Секрет оказался в идеальном балансе гидрофильных наночастиц и гидрофобного полиэтилена.

Мы случайно попали в нужную точку, — говорит Ли. — Капли связаны с резервуарами внутри пор, которые постоянно пополняются из воздуха. Получается самоподдерживающийся цикл.

Возможные применения:

• Пассивные системы сбора воды в засушливых регионах.
• Охлаждение электроники без дополнительной энергии.
• Умные покрытия, реагирующие на влажность.

Мы только начинаем понимать, как это работает, — говорит Патель. — Но потенциал огромный. Природа давно использует подобные механизмы — например, в клетках. Теперь мы можем повторить это в материалах.

Это открытие может решить две глобальные проблемы:

1. Доступ к воде — в засушливых регионах, где нет инфраструктуры, такие материалы смогут добывать воду буквально из воздуха.
2. Энергоэффективное охлаждение — вместо кондиционеров можно использовать испарение, что снизит затраты на электроэнергию.

Кроме того, технология проста и дешева в производстве, что ускорит ее внедрение.

Пока неясно, как материал поведет себя в реальных условиях — например, при загрязнении пылью или при экстремальных температурах. Также остается вопрос масштабирования: лабораторные образцы часто работают иначе, чем промышленные.

Ранее ученые уже предлагали метод добычи воды из воздуха.