即使在沙漠环境,科学家研发的超吸水水凝胶,还是可以从空气中吸收大量水分,有望解决长期以来的水资源分配不均问题。
近年来由于环境条件变化、更严峻的气候变迁,全球水资源和能源供应的负荷愈大,根据联合国儿童基金会资料,世界上近三分之二的人口,每年至少经历一个月的严重缺水。
麻省理工学院团队在寻找创新的水资源收集材料时,瞄准“吸湿水凝胶”,也就是能收集空气湿度的水凝胶,在各种环境情况都有用,但如果要实现商业化,必须要实现高效低成本、永续和扩大规模。
麻省理工学院新开发的水凝胶,则大大提高吸收水蒸气效果,即使在沙漠条件下也能满足上述要求,其关键是在水凝胶中加入盐“氯化锂”,氯化锂能够吸收超过其质量 10 倍的水分,水凝胶就是容纳水分的地方。
研究主要作者 Gustav Graeber 表示,这是两全其美的做法,水凝胶可以储存大量的水,盐可以捕捉大量的水蒸气,有把两者合一的想法是很直观的。
为实验不同浓度的效果,研究团队在水凝胶圆盘滴入不同浓度的氯化锂盐溶液,之后每天他们称重查看水凝胶中注入多少盐,在浸泡 30 天后,研究人员发现水凝胶每克吸收 24 公克的盐。
团队也在各种湿度条件下测试新型水凝胶,研究人员发现,在 30%、50% 和 70% 的湿度环境,水凝胶都能吸收水分而不会漏水。研究人员表示,即使在湿度低于夜间沙漠的 30% 环境,水凝胶每克材料也能吸 1.79 公克的水,比之前测试的水凝胶多 15%,之后就能加热、冷凝收集纯水。
沙漠的温差相当大,炎热的上午晚上有可能会降到零下十几度,而干燥就是沙漠迅速降温的原因之一,团队指出,因此可以想象,这种材料一定可以在沙漠中产生水,研究人员的下一个挑战则是加快吸水过程。
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