Une avancée scientifique révolutionnaire pourrait transformer la lutte contre la pénurie d’eau à travers le monde. Une équipe internationale de chercheurs, dirigée par le professeur Pance Naumov de l’Université de Jilin et du Smart Materials Lab de l’Université de New York à Abu Dhabi, a développé des cristaux Janus, capables de récolter l’eau de l’air sans apport énergétique. Cette innovation, inspirée des stratégies de survie des organismes vivant dans le désert, ouvre des perspectives inédites pour l’accès à l’eau potable dans les régions arides.

Les cristaux Janus tirent leur nom et leur concept des propriétés uniques des organismes du désert, tels que les scarabées et les lézards. Ces animaux ont développé des structures de surface spécialisées combinant des zones hydrophiles (qui attirent l’eau) et hydrophobes (qui la repoussent). Ces zones leur permettent de capter l’humidité de l’air et de transporter l’eau vers leur organisme.

Les cristaux conçus par l’équipe reproduisent cette ingénierie naturelle. Leur surface contient à la fois des régions hydrophiles pour capturer l’eau et hydrophobes pour la canaliser. Cette conception innovante optimise la collecte et le transport de l’eau à partir de l’humidité ambiante.

Les résultats, publiés dans le Journal of the American Chemical Society, détaillent la conception et les performances des cristaux Janus. Les chercheurs ont cultivé ces cristaux à partir de trois composés organiques et ont démontré leur efficacité en utilisant des méthodes optiques pour observer en temps réel la collecte et la condensation de l’eau. Ces cristaux sont non seulement capables d’absorber de grandes quantités d’eau de l’air humide, mais ils le font avec une efficacité inégalée.

Contrairement aux systèmes de dessalement énergivores, cette méthode est entièrement passive et exploite les conditions ambiantes pour capturer l’eau. Les cristaux Janus se distinguent des matériaux poreux classiques en intégrant les fonctions de capture et de distribution d’eau sur leur surface, maximisant ainsi leur rendement.

La promesse des cristaux Janus va bien au-delà de leur performance technique. « L’atmosphère terrestre contient une abondance d’eau douce inexploitée, mais nous avons désespérément besoin de matériaux capables de capturer et de collecter efficacement cette humidité », explique le professeur Naumov. En reproduisant à plus grande échelle ce système de récolte d’eau spontané, ces cristaux pourraient devenir une solution clé pour fournir de l’eau potable dans des régions où les ressources naturelles sont rares.

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Avec une consommation d’énergie nulle et des matériaux chimiquement polyvalents, cette technologie pourrait transformer les pratiques actuelles de gestion de l’eau, offrant une alternative durable au dessalement et à d’autres méthodes coûteuses. En temps de changement climatique et de croissance démographique rapide, les cristaux Janus incarnent l’espoir d’un accès élargi à une ressource vitale, tout en réduisant l’impact environnemental des solutions actuelles.

Le chemin reste à tracer pour une application à grande échelle, mais cette innovation marque une étape décisive dans la quête de solutions contre la pénurie mondiale d’eau.

NY University Abu Dahbi