Trong bối cảnh biến đổi khí hậu toàn cầu khiến các vùng đất khô cằn ngày càng lan rộng, bài toán nước sạch – vốn nan giải từ lâu – nay trở thành một trong những thách thức sống còn đối với nhân loại. Nhưng từ chính sự khắc nghiệt đó, khoa học đang mở ra lối đi mới. Công nghệ màng bong bóng hút nước do nhóm nghiên cứu tại Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) phát triển không chỉ là một giải pháp kỹ thuật mà còn là biểu tượng cho sự thay đổi tư duy trong việc tiếp cận tài nguyên nước – từ "khai thác" sang "thu hoạch".

 

Khác với các hệ thống lọc hoặc khử mặn nước truyền thống – vốn tiêu tốn nhiều năng lượng và phụ thuộc vào hạ tầng – thiết bị thu nước dạng màng bong bóng của MIT lại hoạt động hoàn toàn không cần điện. Đây là bước chuyển mình mang tính cách mạng: khai thác chính độ ẩm trong không khí, dù là rất ít ỏi, như ở Thung lũng Chết – nơi được xem là “nghĩa địa” của các công nghệ thu nước thông thường.

 

Cốt lõi của thiết bị này là một loại hydrogel được thiết kế thông minh, kết hợp giữa polyvinyl alcohol (PVA), muối lithium chloride, glycerol và mực đen. Cách nhóm nghiên cứu điều chỉnh cấu trúc vi mô để ngăn muối rò rỉ, đồng thời tận dụng glycerol để giữ chất hút ẩm trong gel, cho thấy sự tinh tế về mặt hóa học và vật liệu học. Đặc biệt, hình dạng màng bong bóng giúp tối ưu hóa diện tích tiếp xúc với không khí – yếu tố then chốt để "thu hoạch" nhiều phân tử nước nhất có thể.

 

Một trong những điểm đáng chú ý nhất của công nghệ này là khả năng tự duy trì vòng tuần hoàn: hút nước vào ban đêm khi độ ẩm cao, sau đó dùng năng lượng mặt trời vào ban ngày để giải phóng hơi nước và ngưng tụ lại thành dạng lỏng. Đây là một hệ sinh thái khai thác nước khép kín, không sinh thải, không phụ thuộc nhiên liệu, mở ra tương lai cho các cộng đồng ở vùng sâu vùng xa – nơi mà điện lưới hay hạ tầng xử lý nước là điều xa xỉ.

 

Thử nghiệm thu được 160 ml nước mỗi đêm – có thể chưa đủ cho sinh hoạt quy mô lớn, nhưng về mặt công nghệ, đây là dấu mốc đáng kể khi so với các thiết bị trước đây chỉ thu vài mililit mỗi ngày. Trong điều kiện khí hậu và địa hình cực đoan như Thung lũng Chết, hiệu quả như vậy là minh chứng rõ ràng cho tiềm năng ứng dụng thực tế.

 

Câu hỏi đặt ra là: Liệu công nghệ này có thể rời khỏi phòng thí nghiệm và bước vào đời sống thường nhật? Theo kỹ sư Zhao và Liu, câu trả lời là có – nếu các thiết bị được nhân rộng và thiết kế theo dạng mô-đun lắp ghép. Điều đó đồng nghĩa với việc có thể tạo ra "trang trại thu nước" – nơi các tấm màng bong bóng được dựng song song như những tấm pin mặt trời, nhưng thay vì điện, chúng sản xuất nước.

 

Với chi phí vật liệu thấp, cấu trúc đơn giản, và khả năng mở rộng linh hoạt, màng bong bóng hydrogel mang trong mình tiềm năng trở thành một "công cụ dân sinh" hơn là một thiết bị công nghiệp. Không chỉ phục vụ con người, công nghệ này còn có thể hỗ trợ hệ sinh thái – từ cây trồng đến động vật hoang dã – ở những nơi thiếu nước trầm trọng.

 

Nếu coi tài nguyên nước là "dầu mỏ của thế kỷ 21", thì những công nghệ như màng bong bóng của MIT chính là giàn khoan thế hệ mới – âm thầm, bền bỉ và không phá hoại môi trường. Trong dài hạn, khi biến đổi khí hậu khiến độ ẩm trong khí quyển ngày càng tăng, việc thu nước từ không khí có thể trở thành hướng đi chủ đạo – thay vì cứ mãi phụ thuộc vào sông hồ hay tầng ngậm nước đang dần cạn kiệt.

 

Trong thế giới đối mặt với bất ổn môi trường, phát minh như màng bong bóng thu nước là minh chứng cho cách tư duy kỹ thuật không chỉ là giải pháp ngắn hạn, mà là nền tảng cho những chiến lược sinh tồn bền vững. Nhìn từ góc độ đó, phát minh này không chỉ giúp chúng ta có nước – mà còn mang lại hy vọng.