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科学家研发低成本集水凝胶,可从空气中取水

时间:2023-04-11 14:09:20
科学家研发低成本集水凝胶,可从空气中取水

科学家研发低成本集水凝胶,可从空气中取水

科学家研发低成本集水凝胶,可从空气中取水,该团队说,制作这种凝胶也相当简单。基本成分混合在一起,然后倒入一个模具中,在那里两分钟就能凝固。科学家研发低成本集水凝胶,可从空气中取水。

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据 BGR 报道,美国得克萨斯大学奥斯汀分校的研究人员创造了一种集水凝胶,能够从稀薄的空气中吸收水分。这种凝胶可能是革命性的,因为它的成本低,生产过程简单。

这种集水凝胶之所以如此便宜,是因为它由两种主要成分构成。第一种是纤维素,来自植物的细胞壁,可以广泛获得,而且也很容易获得。第二种成分是魔芋胶,这是一种天然的食品添加剂,在全世界被广泛使用。

这两种成分结合在一起,形成了可从空气中吸收水分的凝胶膜。水分被吸收后,也可以很容易地将其释放出来,而且不需要太多的能量来完成。

它的原理是什么呢?根据研究人员在《自然通讯》上发表的论文,多孔结构吸引了周围空气中的水,然后在凝胶内凝结,将其储存起来,要释放它所需要做的就是对纤维素施加温和的热量。当遇到温和的热量时,纤维素会变成疏水性,并释放出捕获的水。这使集水凝胶能够发挥其作用。

在测试中,集水凝胶能够在一个湿度为 30% 的地区每天吸收 13 升的水。即使当湿度下降到 15% 时,该凝胶每天也能产生超过 6 升的水。研究人员还认为他们可以提高凝胶的效率,将使它能 ……此处隐藏588个字……水3

水资源短缺是世界上大部分人口面临的主要问题。数据显示,全球超三分之一的人口生活在干旱地区。这些地区水资源严重短缺,给人们的生活带来诸多不便。

近期,美国得克萨斯大学奥斯汀分校(University of Texas at Austin)的研究人员现在展示了一种低成本的凝胶膜,它可以每天从非常干燥的空气中提取许多升水。这项研究成功已发表在了《自然通讯》杂志上。

这种凝胶由两种廉价而常见的主要成分组成——来自植物细胞壁的纤维素和一种广泛使用的食品添加剂魔芋胶。这两种成分共同作用形成一种凝胶膜,它可以从空气中吸收水分,然后根据需要释放水分,而不需要太多能量。

简单来说,其工作原理是,树胶的多孔结构吸引水分从周围空气中凝结出来。同时,纤维素被设计成对温和的热量做出反应,变成疏水材料,释放捕获的水。

该团队表示,制作凝胶也相当简单。把基本的原料混合在一起,然后倒入模具,两分钟就定型了。然后冷冻干燥,从模具中剥离出来,准备开始工作。它基本上可以被制成任何需要的形状,而且相当容易地以低成本扩大规模。

在一项测试中,凝胶膜能够从空气中挤出惊人数量的水。它能够在一个湿度为30%的地区每天吸收13升的水。即使当湿度下降到15%时,该凝胶每天也能产生超过6升的水。

研究小组表示,这种新型凝胶膜的效率还可以进一步提高,可以通过制造更厚的薄膜、吸收层或其他材料的阵列结构来实现。而且最重要的是,这种材料的生产成本极低,每公斤只需2美元。这是推广这项技术的另一个主要优势。

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