Ученые из Массачусетского технологического института разработали необычную углеродно-металлическую «губку», которая улавливает солнечную энергию и преобразует её в тепло, позволяющее кипятить воду даже в холодную или пасмурную погоду, сообщается в статье в журнале Nature Energy. «Моя дочь делала школьный проект — теплицу из подручных материалов, включая пузырчатую упаковочную пленку, и ей удалось поднять температуру внутри до 70 °C в зимний день. Мой студент Джордж Ни сначала не поверил, но мы опробовали такую пленку в экспериментах и получили впечатляющие результаты», — рассказал Ган Чен (Gang Chen) из MIT. Чен, Ни и их команда почти два года создавали материал, который эффективно превращал бы солнечный свет в тепло и позволял генерировать пар для опреснения, бытовых и промышленных задач. Ранее они уже изготовили парогенератор на основе графитовой «губки» и других компонентов, однако тот прототип требовал десятикратного усиления солнечного потока для кипячения — то есть дорогого и громоздкого оптического концентратора, что делало устройство непрактичным в полевых условиях и для бедных регионов. Исследователи преодолели это ограничение, применив идею дочери Чена: они создали специальную пузырчатую пленку из полимеров, одновременно действующую как локальный концентратор тепла и тепловая изоляция. В результате отпала необходимость в дорогостоящем концентраторе, и пар стал получаться даже при слабом освещении. Конструкция «губки-кипятильника» состоит из трёх частей: пузырчатого покрытия, светопоглощающего слоя из графита и меди и полимерной пены, снижающей теплопотери в толщу воды, над которой плавает устройство. Между пеной и графитовым слоем образуется тонкая прослойка воды, которая постепенно нагревается и превращается в пар, выходящий через отверстия в пузырчатой пленке. По словам авторов, все элементы сделаны из дешёвых и доступных материалов и не требуют сложного обслуживания. Это делает такую «губку» простым и важным решением для бытового и промышленного использования в развивающихся странах и регионах с дефицитом чистой воды.