Kombinace nanokapek vody zachycujících prach a nanohoubové struktury transportující vodu dokáže odstraňovat prach pomocí miniaturních vodních kapek bez použití filtrů. Technologie důmyslně hospodaří s vodou a nabízí dlouhodobý, tichý a bezpečný provoz.
Výzkumný tým jihokorejského institutu KAIST vyvinul novou důvtipnou technologii čištění vzduchu na bázi vody. Jejich nové zařízení pro čištění vzduchu je založeno na elektrosprejování vody. Dokáže rychle odstraňovat ultrajemné prachové částice, aniž by potřebovalo filtry, nevytváří ozon a má velmi nízkou spotřebou energie. Během krátké doby dokáže odstranit i extrémně jemné částice o velikosti PM0,3 (průměr 0,3 μm), které jsou zhruba 200× tenčí než lidský vlas. Kromě toho vykazuje vysokou stabilitu a odolnost, přičemž ani při dlouhodobém používání nedochází ke zhoršení výkonu.
Uvnitř zařízení se nachází vysokonapěťová elektroda, nanovláknový absorbér, který samovolně nasává vodu, a polymerní mikrokanálky zajišťující transport vody pomocí kapilárního jevu. Díky této konstrukci vznikl systém se samočerpáním, v němž je voda automaticky přiváděna bez potřeby čerpadla. To umožňuje stabilní a dlouhodobý provoz vodního elektrospreje.
Testy provedené výzkumným týmem v experimentální komoře o objemu 0,1 m3 ukázaly, že zařízení odstranilo 99,9 % různých částic v rozmezí PM 0,3 — PM 10 během 20 minut. Zejména vykazovalo vynikající výkon, když během pouhých 5 minut odstranilo 97 % ultrajemného prachu PM 0,3, který je obtížné odstranit pomocí běžných čističek vzduchu s filtry.
Navíc i po 30 po sobě jdoucích testech a 50 hodinách nepřetržitého provozu zařízení fungovalo stabilně bez snížení výkonu a jeho spotřeba energie byla přibližně 1,3 W, což je méně než u nabíječky chytrých telefonů a pouze asi 1/20 spotřeby konvenčních čističek vzduchu s filtrem HEPA (high efficiency particulate air). A protože není použit filtr, nedochází ke ztrátě tlaku v proudění vzduchu a nevzniká ani téměř žádný hluk.
Komercializace této technologie v současné době probíhá prostřednictvím A2US, univerzitní spin-off společnosti odštěpené od laboratoře profesora Seunga S. Leeho. Ta na veletrhu CES 2025 získala cenu za inovace a plánuje uvést na trh přenosný čistič vzduchu ještě letos. Produkt je vybaven nejen odstraňováním jemného prachu pomocí nanokapiček vody, ale také odstraňováním zápachu a sterilizací patogenů.
Díky odstranění nákladů na výměnu filtrů, mimořádně nízké spotřebě energie a prokázané dlouhodobé stabilitě by se ovšem tato technologie mohla uplatnit i v celé řadě dalších aplikací. Kromě čištění vzduchu v interiérech se očekává její využití také v automobilech, čistých provozech (cleanroomech), přenosných zařízeních i nositelných modulech pro osobní ochranu dýchaného vzduchu.