Los investigadores se propusieron encontrar una estructura que pudiera absorber agua de manera eficiente y generar vapor en la superficie del agua. Después de una serie de pruebas, Hadi Ghasemi, asociado postdoctoral en el Departamento de Ingeniería Mecánica del MIT, encontró la respuesta perfecta: una esponja de dos capas con forma de disco.
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La capa superior está hecha de grafito, que se colocó en un microondas durante siete segundos para provocar expansión y estallido, lo que resultó en escamas. La capa inferior es una espuma de carbono con bolsas de aire, lo que le permite mantener la esponja a flote mientras actúa como un aislante poroso.
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Cuando la luz del sol incide sobre la esponja, se crean puntos calientes en la capa de grafito y el agua pasa a través de la espuma de carbono. Cuando las gotas de agua tocan el grafito, rápidamente se convierten en vapor.
"El vapor es importante para la desalinización, los sistemas de higiene y la esterilización" dice Ghasemi. "Especialmente en áreas remotas donde el sol es la única fuente de energía, sería muy útil si se pudiera generar vapor con energía solar".
La esponja de bajo costo es capaz de convertir el 85 por ciento de la energía solar entrante en vapor, lo cual es mucho más eficiente que alternativas tradicionales, como el uso de campos de espejos o lentes para concentrar la luz solar utilizada para calentar grandes volúmenes de líquido.
Incluso con nuevos enfoques, como mezclar agua con nanopartículas que se calientan rápidamente con la luz solar, se necesitan alrededor de 1.000 veces la energía solar que se encuentra en un día soleado promedio para generar vapor. El nuevo enfoque descubierto por los investigadores del MIT es capaz de generar vapor a unas 10 veces la intensidad solar de En un día soleado promedio con la ayuda de una lente o espejo barato, la concentración óptica más baja reportada fecha.
Este nuevo proceso no está exento de problemas. Por un lado, los poros de la capa de grafito se obstruyen con sal durante el proceso de desalinización. "Necesitamos descubrir cómo manejar eso" dice Gang Chen, profesor del MIT que dirige el Departamento de Ingeniería Mecánica.
Chen ve un futuro brillante para las aplicaciones de la maravillosa esponja, incluida la generación de energía de vapor y el secado de superficies después de una inundación.
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