В ходе исследования ученый-исследователь Патрик Комминс и постдокторант Мариех Б. Аль-Хандави впервые наблюдали процесс самопроизвольной конденсации воды из паровой формы в жидкую и перемещения по поверхности медленно сублимирующегося органического кристалла. Было обнаружено, что это вызвано изменением ширины небольших каналов, которые появляются на поверхности кристалла с течением времени, которые направляют конденсированную воду по поверхности кристалла.

В статье под названием Автономный и направленный поток воды и перенос частиц через сублимирующуюся динамическую кристаллическую поверхность опубликовано в журнале Природная химия, исследователи описывают процесс конденсации и перемещения воды, которая переносит частицы на поверхность кристаллов гексахлорбензола, соединения, которое часто используется в качестве фунгицида. Благодаря сублимации поверхность этого материала имеет жесткий рельеф с определенными параллельными каналами. Наблюдалось, что мелкие твердые частицы, такие как пыль или даже металлические наночастицы, автономно перемещаются по каналам. Было обнаружено, что движение этих частиц вызвано конденсированной воздушной водой, которая мигрирует по каналам из-за изменения поперечного сечения и ширины каналов с течением времени.

Автономный поток воды ранее достигался с использованием либо поверхностных химических модификаций, либо точно изготовленных микроканалов, либо на поверхности природных систем, таких как некоторые растения или насекомые. Результаты этого нового исследования потенциально могут послужить руководством к созданию новых технологий для использования природных источников воды, таких как роса и туман, которые в настоящее время используются только некоторыми пустынными растениями и животными для выживания. Новое исследование основывается на понимании механизмов сбора воды такими биологическими структурами, в то время как оно представляет принципиально иной механизм транспортировки воды.

"Движение воды по твердым поверхностям - одно из самых фундаментальных явлений, встречающихся в природе", - сказал Панче Наумов, руководитель лаборатории интеллектуальных материалов и директор Центра интеллектуальных инженерных материалов, а также соответствующий автор исследования. "В ходе тысячелетних эволюционных процессов поверхности природных организмов были оптимизированы для эффективного переноса воды для различных жизнеобеспечивающих функций. Было замечено, что растения делают это, перемещая воду против силы тяжести. Наша команда открыла новый способ перемещения воды по динамичной твердой поверхности, принципиально новый основополагающий принцип сбора воды. Это может послужить источником вдохновения для новых технологий, которые потенциально могли бы максимизировать эффективность экспериментальных систем, используемых для сбора влажности воздуха".