Investigadores del MIT han desarrollado un dispositivo ultrasónico capaz de extraer agua del aire en minutos, un proceso que antes podía llevar horas. Este sistema combina materiales absorbentes con ondas ultrasónicas de alta frecuencia, logrando liberar moléculas de agua atrapadas de manera rápida y eficiente. A diferencia de los métodos tradicionales que dependen de la energía solar para evaporar y condensar el agua, el enfoque ultrasónico permite ciclos repetidos de extracción a lo largo del día, lo que podría beneficiar especialmente a regiones áridas o con acceso limitado a agua dulce. La investigación, publicada en Nature Communications, detalla un prototipo basado en un anillo cerámico vibrante rodeado de boquillas, optimizado para recolectar gotas de agua directamente del sorbente.

Tecnología y funcionamiento del sistema ultrasónico

El dispositivo desarrollado por el equipo de Svetlana Boriskina en el MIT utiliza ondas ultrasónicas que superan los 20 kHz para inducir vibraciones precisas en los materiales absorbentes. Estas vibraciones rompen los enlaces débiles entre las moléculas de agua y el sorbente, permitiendo que el líquido se libere en forma de gotas. Los prototipos actuales emplean un anillo cerámico plano conectado a un conjunto de boquillas que canalizan el agua extraída hacia depósitos de recolección. En pruebas realizadas con muestras de un centímetro cuadrado, los investigadores lograron liberar prácticamente toda el agua absorbida en apenas unos minutos, mientras que los métodos térmicos tradicionales podían tardar más de dos horas. Este avance se traduce en un aumento de eficiencia de extracción superior al 80 % respecto a técnicas solares convencionales, según los datos publicados por el MIT News.

El sistema no depende del calor solar para funcionar, sino de una fuente de alimentación mínima que podría provenir de un pequeño panel solar, lo que abre la posibilidad de su uso en entornos aislados sin infraestructura eléctrica. Además, se ha diseñado para operar de manera automática: sensores detectan el nivel de saturación del sorbente y activan el dispositivo para iniciar la extracción. Esto permite múltiples ciclos de recolección en un solo día, aumentando significativamente la disponibilidad de agua para comunidades con escasez o para aplicaciones agrícolas en climas desérticos. La integración de un actuador ultrasónico con control de voltaje preciso permite ajustar la amplitud y frecuencia de vibración, optimizando la liberación de agua sin dañar el material absorbente, según investigaciones reportadas en Science Daily.

Materiales absorbentes y aplicaciones

Los materiales empleados en este tipo de sistemas son sorbentes de alta eficiencia, capaces de capturar humedad incluso en ambientes con baja humedad relativa, típicos de zonas desérticas. Se trata de compuestos porosos con afinidad química por el agua, diseñados para maximizar la absorción nocturna y permitir una rápida liberación durante el día. Estudios recientes han demostrado que la combinación de sorbentes avanzados y vibración ultrasónica puede aumentar la densidad de extracción hasta 2,5 litros de agua por kilogramo de material en condiciones de humedad relativa del 30 %, un rendimiento considerablemente superior a los dispositivos tradicionales que utilizan evaporación térmica, como indica el artículo de Nature Communications.

Este enfoque tiene aplicaciones potenciales en zonas sin acceso a agua potable o donde la desalinización no es viable. Además, la tecnología podría integrarse en sistemas portátiles de recolección de agua para expediciones o instalaciones agrícolas sostenibles. La flexibilidad del diseño permite acoplarlo a distintos tipos de sorbentes existentes, lo que facilita su adaptación a necesidades específicas sin requerir rediseños completos. La capacidad de recuperación rápida de agua también abre la puerta a sistemas híbridos, combinando captura pasiva con liberación ultrasónica programada para garantizar suministro continuo.

Reflexiones adicionales

Aunque el dispositivo ultrasónico de MIT representa un avance significativo en la extracción de agua atmosférica, aún existen desafíos prácticos antes de su implementación a gran escala. La durabilidad del material absorbente frente a ciclos repetidos de vibración, la eficiencia energética en entornos con baja irradiación solar y la escalabilidad de los actuadores ultrasónicos son áreas que requieren investigación adicional. Sin embargo, la promesa de poder generar agua potable a partir del aire en cuestión de minutos ofrece una perspectiva interesante frente a la creciente presión sobre los recursos hídricos a nivel global.

El potencial de esta tecnología también invita a reflexionar sobre la integración con sistemas inteligentes de gestión de recursos. La combinación de sensores de humedad, algoritmos de control y energía renovable permitiría no solo recolectar agua eficientemente, sino optimizar su uso y almacenamiento según las necesidades locales. En contextos urbanos o semiáridos, esto podría traducirse en un suministro confiable de agua potable con un impacto ambiental mínimo.