Придуман способ сохранения озер во время засухи
Физики из Южной Африки разработали легкое нанопокрытие для защиты водохранилищ и пресных озер от высыхания во время сильной засухи. Ученые создали прозрачную пленку, которая отражает тепловые лучи и сохраняет запасы питьевой воды без вреда для озерной экосистемы. Научную работу опубликовал журнал Scientific reports.
Как работает инновационный механизм защиты воды
Разработка нового материала призвана решить проблему критической потери воды в жарких регионах планеты. Повышение температуры воздуха ускоряет испарение из открытых водоемов, что лишает фермеров и жителей важнейшего ресурса. Физик Дэниел Кваси Кпегло предложил наносить тончайший слой прозрачного проводящего оксида на гибкую пластиковую основу. В результате исследователь получил легкий плавучий материал, который работает как избирательный фильтр для солнечного света. Покрытие свободно пропускает видимый свет, необходимое для жизни водорослей и рыбы, но отражает обратно более 80% инфракрасного излучения, которое несет основной тепловой поток.
Результаты лабораторных испытаний
В ходе серии экспериментов физики проверили работу пленки в резервуарах с помощью специального имитатора солнечного излучения. Покрытие показало высокий уровень защиты поверхности от перегрева. В самый жаркий период дня температура воды под защитным слоем оставалась на десять градусов ниже, чем в открытых емкостях. Уровень воды под нанопленкой сохранялся практически неизменным на протяжении всего периода наблюдений. При этом открытые резервуары и емкости с обычным пластиком быстро теряли объемы из-за активного испарения. Дополнительным плюсом оказались водоотталкивающие свойства материала, которые предотвращают быстрое зарастание поверхности водорослями.
Преимущества перед традиционными методами защиты
Существующие методы борьбы с испарением включают постройку тяжелых навесов или нанесение химических реагентов на водную гладь. Однако подобные варианты полностью блокируют солнечный свет, что приводит к гибели водной фауны и флоры. Новое нанопокрытие имеет толщину всего в несколько сот нанометров и плавает прямо на поверхности без громоздких металлических опор. Кроме того, изолирующий слой нанесен только на верхнюю сторону пленки и не контактирует с водой, исключая химическое загрязнение питьевых источников.
Полевые испытания на реальных водоемах
Главной задачей исследователей остается проверка технологии в естественных условиях на больших водохранилищах. Ученым предстоит оценить устойчивость пластика к сильным порывам ветра, волнам и постоянному ультрафиолетовому излучению. Для долговечного использования создатели планируют задействовать сверхпрочный поликарбонат, чтобы материал не распадался на микропластик под солнцем. Если испытания пройдут успешно, инновация поможет сохранить стратегические запасы пресной воды в засушливых странах мира.
