水凝胶表现出惊人的膨胀和消耗水的潜力。每天，它们被用于尿布、敷料等，以锁住水分。

图片来源：Angewandte Chemie

目前，一个研究小组发现了另一种用途：借助专门开发的由吸湿盐组成的水凝胶，从空气中快速提取大量淡水。发表在《 Angewandte Chemie》杂志上的这项研究表明，盐可以提高凝胶的吸湿性，从而使其成为干旱地区集水的理想选择。

水凝胶具有在水中吸收和储存其重量许多倍的能力。通过这样做，下面的聚合物会因加入水而显着膨胀。但是，到目前为止，利用这一特性从大气中产生淡水是不可能的，因为从空气中收集水分仍然非常缓慢且效率低下。

同时，可以通过添加吸湿盐来提高吸湿性，这些盐可以快速去除空气中的大量水分。但是，吸湿性盐和水凝胶通常是不相容的，因为大量的盐会影响水凝胶的溶胀能力，从而降低其性能。盐离子在凝胶内部也没有紧密配合，很容易被洗掉。

美国德克萨斯大学奥斯汀分校的材料科学家 Guihua Yu 和他的团队通过开发一种“无盐”水凝胶克服了这些问题。正如他们的研究表明的那样，这种凝胶在与吸湿性盐结合时具有吸收和保持水分的潜力。在他们的水凝胶的帮助下，该团队能够在 24 小时内从相对湿度为 30% 的空气中提取每公斤材料近 6 升的纯净水。

新型水凝胶的基础是由两性离子分子构成的聚合物。多两性离子带有带正电荷和带负电荷的官能团。在这种情况下，这有助于聚合物对盐更敏感。

聚合物中的分子链最初是紧密混合的，但当科学家们添加氯化锂盐时，这些分子链会松弛并形成多孔的海绵状水凝胶。这种充满吸湿性盐的水凝胶能够以快速简单的方式整合水分子。

事实上，水的结合是如此快速和简单，以至于团队能够固定一个循环系统来实现持续的水分离。每次将水凝胶放置一小时以吸收大气水分，然后在冷凝器中干燥以收集冷凝水。该过程重复多次，而不会导致已冷凝、吸收或收集的水量有任何显着损失。

Yu 和该小组表示，所制备的水凝胶“应该是有效收集水分的最佳选择，以实现潜在的每日产水量。” 他们得出的结论是，多两性离子水凝胶在未来几年可以在干旱、干旱地区恢复大气中的水方面发挥重要作用。