世界上超过三分之一的人口生活在缺水的旱地。德克萨斯大学奥斯汀分校的科学家和工程师开发的一项新技术可能能够帮助这些地区的居民获得安全的饮用水。
研究人员创造了一种由普通材料组成的低成本凝胶片,即使在干旱条件下也能从空气中吸取水分。允许这种反应的一公斤成分的成本约为 2 美元/公斤,在相对湿度低于 15% 的地方每天可以产生超过 6 升水,在相对湿度高达 30% 的情况下可以产生 13 升水。
该研究建立在该团队先前的成就之上,例如从大气中提取水的能力,并利用该技术构建自浇水土壤。另一方面,这些技术是为高湿度条件而设计的。
作为主要的亲水性(被水吸引)骨架,研究人员使用了可再生纤维素和魔芋胶,这是一种无处不在的家用产品。口香糖的开孔特性有助于更快地吸收水分。
另一种开发的成分是热响应纤维素,在加热时具有疏水(防水)相互作用,有助于快速释放收集的水,减少产生水的整体能量输入。
从干旱空气中提取水的替代方法通常效率低下且无效。尽管 6 L 可能看起来不多,但研究人员声称,优化更厚的薄膜、吸收床或阵列可能会显着提高它们产生的水量。
据研究人员称,反应很简单,这使得扩大规模并更容易获得广泛采用。
柔性薄膜可以根据用户的要求成型为各种形式和尺寸。包含所有必要化学物质的凝胶前体倒入模具中是制造薄膜所需的全部。
美国国防部国防高级研究计划局 (DARPA) 支持这项研究,其中包括在干旱地区为士兵提供饮用水。然而,由于它的简单性,研究人员认为它有朝一日可以在五金店购买并用于人们的家中。
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