ژل برداشت آب در سطوح رطوبت کم کار می کند

محققان در ایالات متحده یک ژل پلیمری پایدار طراحی کرده‌اند که می‌تواند مقادیر زیادی آب را از هوای اطراف، حتی در شرایط کم رطوبت، جمع‌آوری کند. خلق شده توسط یوهونگ گو و همکارانش در دانشگاه تگزاس در آستین، این ماده ارزان قیمت، الیاف گیاهی جاذب آب را با سلولز ترکیب می‌کند که وقتی گرم می‌شود، آب را دفع می‌کند.

بسیاری از نقاط جهان درجاتی از کمبود آب را تجربه می کنند و انتظار می رود این مشکل با افزایش گرمایش جهانی افزایش یابد. استخراج رطوبت به طور مستقیم از جو می تواند میلیون ها نفر را با دسترسی حیاتی به آب تمیز فراهم کند. محققان قبلاً انواع مختلفی از مواد متخلخل مختلف را توسعه داده‌اند که می‌توانند در صورت نیاز رطوبت را جذب و آزاد کنند - اما اینها اغلب به شرایط مرطوب نیاز دارند. در مناطق خشک که اکنون بیش از یک سوم جمعیت جهان را در خود جای داده اند، تکنیک های موجود از جذب کم آب و تقاضای انرژی بالا رنج می برند.

برای مقابله با این چالش، تیم Guo یک ماده پلیمری جدید، حاوی ترکیبی از صمغ konjac (KGM) - یک الیاف گیاهی که به طور گسترده در غذاهای آسیایی استفاده می‌شود - و هیدروکسی پروپیل سلولز (HPC) توسعه دادند. این ماتریس پلیمری همچنین حاوی یک محلول پراکنده یکنواخت از کلرید لیتیوم - یک نمک نگهدارنده رطوبت است.

مساحت بزرگ

در داخل ماده، KGM آبدوست دارای ساختار متخلخل سلسله مراتبی است. این یک سطح بزرگ برای جمع آوری آب فراهم می کند، در حالی که به بخار آب اجازه می دهد به سرعت از ساختار عبور کند. هنگامی که گرم می شود، HPC دچار تغییر فاز می شود و الیاف پلیمری که قبلاً مستقیم بود، به شکل های بی شکل و پیچ خورده منقبض می شوند. در این فرآیند، هر گونه رطوبت در الیاف KGM به سرعت آزاد می شود.

گوو و همکارانش نشان داده اند که در 14 تا 24 چرخه جذب و رهاسازی آب در شرایط خشک، 1 کیلوگرم ژل می تواند بیش از 6 لیتر آب در روز در رطوبت نسبی 15 درصد تولید کند. در رطوبت نسبی 30 درصد می توان تا 13 لیتر در روز تولید کرد.

محققان همچنین نشان دادند که پلیمر را می توان به راحتی از طریق یک روش ریخته گری کاربر پسند تولید کرد، جایی که یک پیش ساز ژل حاوی هر سه ماده مخلوط شده و در قالب ریخته می شود. پس از 2 دقیقه، این مخلوط در فریزر خشک شده و از قالب جدا می شود و بلافاصله آماده استفاده است.

علاوه بر این، سه ماده تشکیل دهنده این ماده فراوان است و می توان آن را به طور پایدار تامین کرد. در مجموع، قیمت مواد تشکیل دهنده فقط 2 دلار در هر کیلوگرم است. تیم Guo امیدوار است که هزینه کم و سادگی تولید به این معنی باشد که ژل می تواند به صورت تجاری تولید شود. آنها پیش‌بینی می‌کنند که با ساختن لایه‌های ضخیم‌تر و وارد کردن بسترهای جاذب به ژل، می‌توان مقادیر بسیار بیشتری آب را به راحتی برداشت کرد.

تحقیق در شرح داده شده است طبیعت ارتباطات.

پست ژل برداشت آب در سطوح رطوبت کم کار می کند به نظر می رسد برای اولین بار در دنیای فیزیک.

• Coinsmart. بهترین صرافی بیت کوین و کریپتو اروپا.
• پلاتوبلاک چین. Web3 Metaverse Intelligence. دانش تقویت شده دسترسی رایگان.
• CryptoHawk. رادار آلت کوین امتحان رایگان.
• منبع: https://physicsworld.com/a/water-harvesting-gel-works-at-low-humidity-levels/