Исследователи из Массачусетского технологического института синтезировали гидрогель, способный быстро извлекать воду из воздуха даже в очень сухих условиях, при относительной влажности 30%. Материал вытягивает влагу и удерживать ее без утечек. Воду можно было нагреть, сконденсировать и собрать.
Прозрачный эластичный материал изготовлен из гидрогеля, материала с естественной впитывающей способностью, который используется, например, в одноразовых подгузниках. Исследователи усилили впитывающую способность гидрогеля, добавив в него хлорид лития — соль, являющуюся мощным влагопоглотителем.
В большинстве предыдущих исследований ученые синтезировали образцы, замачивая гидрогели в соленой воде и ожидая, пока соль впитается в гели. Большинство экспериментов заканчивались через 24–48 часов, так как процесс был слишком медленным. Инженеры модернизировали эту технологию, чтобы повысить количество поглощаемой соли и впитывающие способности материала.
Они использовали полиакриламид (обычный гидрогель) и хлорид. После синтеза трубок гидрогеля с помощью стандартных методов смешивания исследователи нарезали трубки на тонкие диски и опускали их в раствор хлорида лития с различной концентрацией соли. Исследователи ежедневного вынимали диски из раствора, взвешивали и определяли количество соли, проникшей в гели, а затем возвращали их в свои растворы.
Анализ показал, что гидрогели поглощают больше соли по прошествии времени. После замачивания в растворе в течение 30 дней гидрогели инкорпорировались до 24 г соли по сравнению с предыдущим рекордом 6 г соли на 1 г полимера. Тестирование абсорбирующей способности показало, что такой материал в условиях с относительной влажностью 30% поглощает до 1,79 г воды на 1 г материала. Условия соответствуют засушливому воздуху пустыни.
Теперь основное внимание будет уделено кинетике и тому, как быстро мы сможем заставить материал поглощать воду. Это позволит очень быстро перерабатывать этот материал, так что вместо того, чтобы восстанавливать воду один раз в день, вы сможете собирать воду, может быть, 24 раза в день.
Густав Гребер, соавтор исследования
Читать далее:
Искусственный интеллект нашел четыре геоглифа Наски — гигантских рисунка в пустыне
Астрономы открыли необычную планетную систему, напоминающую мир из «Звездных войн»
Римский мавзолей откопали на стройплощадке в центре Лондона
На обложке: гидрогелевые диски, набухшие в воде. Изображение: Gustav Graeber and Carlos D. Díaz-Marín, MIT