Tạo ra miếng bọt biển có thể đun sôi nước

Đun sôi nước là các dễ thực hiện nhất để loại bỏ ký sinh trùng, vi khuẩn giúp bạn có nguồn nước uống đảm bảo an toàn. Khi đi du lịch, để đun sôi nước chúng ta thường phải mang theo ấm đun nước hoặc bếp khá lỉnh kỉnh.

Giờ đây, chúng ta có thể yên tâm để chúng ở nhà mà không cần lo đến vấn đề nước uống. Các kỹ sư đến Viện công nghệ Massachusetts (MIT) đã tạo ra một thiết bị đặc biệt giống như miếng bọt biển có thể đun sôi nước nhờ ánh sáng mặt trời. Trong tương lai, đây sẽ là một phương thức mới để đun nước với chi phí thấp. Tất cả những thứ bạn cần là miếng bọt biển đặc biệt này, túi xốp bong bóng và ánh nắng mặt trời.

George Ni - một trong hai nhà nghiên cứu tạo ra sản phẩm này

Nhóm kỹ sư gồm bạn sinh viên George Ni và Gang Chen - người đứng đầu Cục Cơ khí của trường. Thiết bị này còn được biết đến với tên gọi là "máy phát điện hơi năng lượng mặt trời".

Vào năm 2014, nhóm nghiên cứu đã tạo ra được vật liệu giống miếng bọt biển được làm từ than chì và carbon. Nhưng để đun sôi nước, nó cần tiếp tiếp xúc với ánh sáng măt trời mạnh gấp 10 lần ánh sáng măt trời tự nhiên.

Với thiết bị mới được nhóm nghiên cứu công bố, nó chỉ cần sử dụng ánh sáng mặt trời xung quanh đã có thể làm nóng nước tới 100°C.

Tạo ra một miếng bọt biển có thể đun sôi nước

Than chì đen rất hiệu quả trong việc hấp thụ ánh sáng mặt trời nhưng nó cũng có xu hướng giải phóng nhiệt trở lại môi trường. Chính vì vậy, Chen và nhóm nghiên cứu đã sử dụng một tấm mỏng bằng đồng được phủ chất hấp thụ quang phổ có chọn lọc có thể giữ ánh sáng mặt trời hiệu quả hơn mà không mất nhiệt. Do nó có khả năng hấp thụ bức xạ trong phạm vi nhìn thấy của phổ điện từ mà không phát xạ trong phạm vi hồng ngoại.

Sau khi gói vật liệu quanh một miếng xốp nổi cách nhiệt, nhóm nghiên cứu đã tích hợp túi xốp bong bóng vào thiết kế để ngăn nhiệt thoát ra ngoài thông qua quá trình chuyển động không khí, còn được gọi là sự đối lưu. Mỗi lần hơi nước được sản xuất từ thiết bị, nó sẽ giải phóng từ một hoặc nhiều lỗ nhỏ trên bề mặt của miếng đồng và túi xốp bong bóng.

"Chúng tôi có một bấc nhỏ đi qua xốp nhiệt vốn được kết nối với lỗ mở trên tấm đồng. Bấc này hút nước tới lỗ. Vì nước bay hơi trong lỗ này nên nó sẽ làm mát khu vực xung quanh, tương tự như con người tiết mồ hôi để làm mát cơ thể. Sự làm mát này sẽ hút nhiệt từ tấm đồng xung quanh. Tuy nhiên, các tấm đồng sẽ tiếp tục dẫn nhiệt mặt trời tới lỗ để việc sản xuất hơi nước vẫn diễn ra bình thường," George Ni – đồng tác giả của nghiên cứu - cho biết.

Túi xốp bong bóng là một trong những vật liệu quan trọng trong sản phẩm này

Khi hơi nước đi vào không khí, các túi khí trong túi xốp bong bóng giảm thiểu sự đối lưu và giảm mất nhiệt, sau đó lần lượt tăng nhiệt độ hoạt động của hệ thống. George Ni ví thiết bị với chiếc áo khoác mùa đông nặng nề giữ không khí mặc dù trong trường hợp này túi xốp bong bóng được sử dụng đặc biệt là do tính trong suốt của nó, cho phép ánh sáng mặt trời đi vào hệ thống.

Hiện tại, nhờ loại túi xốp bong bóng mà chúng ta không cần gương để hội tụ ánh sáng mặt trời nữa. Thậm chí, thiết bị đặc biệt này có thể làm nóng nước ngay cả trong những ngày lạnh hay u ám. Ngoài ra nó có thể được sử dụng để khử trùng hay khử mặn nước biển.