Az Egyesült Államok kutatói olyan fenntartható polimer gélt terveztek, amely nagy mennyiségű vizet képes kinyerni a környező levegőből, még alacsony páratartalom mellett is. Készítette Youhong Guo és munkatársai az austini Texasi Egyetemen, az alacsony költségű anyag a vízelnyelő növényi rostokat cellulózzal kombinálja, amely melegítéskor kiszorítja a vizet.
A világ számos részén tapasztalható bizonyos fokú vízhiány, és a probléma a növekvő globális felmelegedéssel várhatóan növekedni fog. Ha közvetlenül a légkörből vonjuk ki a nedvességet, emberek milliói juthatnak hozzá a tiszta vízhez. A kutatók már számos különféle porózus anyagot fejlesztettek ki, amelyek igény szerint képesek felfogni és felszabadítani a nedvességet – de ezekhez gyakran párás körülményekre van szükség. A szárazföldi régiókban, ahol ma a világ lakosságának több mint egyharmada él, a meglévő technikák alacsony vízfelvételtől és nagy energiaigénytől szenvednek.
Ennek a kihívásnak a megoldására Guo csapata új polimer anyagot fejlesztett ki, amely a konjac gumi (KGM) – az ázsiai konyhában széles körben használt növényi alapú rost – és a hidroxipropil-cellulóz (HPC) hibridjét tartalmazza. Ez a polimer mátrix egy egyenletesen eloszlatott lítium-klorid oldatot is tartalmaz, amely egy nedvességmegtartó só.
Nagy felület
Az anyagon belül a hidrofil KGM hierarchikusan porózus szerkezetű. Ez nagy vízgyűjtő felületet biztosít, ugyanakkor lehetővé teszi a vízgőz gyors áthaladását a szerkezeten. Hevítéskor a HPC fázisváltozáson megy keresztül, és a korábban egyenes polimerszálai amorf, csavart formákká húzódnak össze. A folyamat során a KGM rostokban lévő nedvesség gyorsan felszabadul.
Guo és munkatársai kimutatták, hogy száraz körülmények között 14-24 vízfelvételi és -leadási ciklusban 1 kg gél több mint 6 liter vizet tud termelni naponta 15%-os relatív páratartalom mellett. 30%-os relatív páratartalom mellett akár napi 13 l is előállítható.
A napenergiával működő betakarítók egymilliárd ember számára tudnának tiszta vizet előállítani
A kutatók azt is kimutatták, hogy a polimer könnyen előállítható egy felhasználóbarát öntési módszerrel, ahol a mindhárom összetevőt tartalmazó gél-prekurzort összekeverik és egy formába öntik. 2 perc elteltével a keveréket fagyasztva szárítjuk, és kihámozzuk a formából, és azonnal felhasználható.
Ezen felül az anyag három összetevője bőséges, és fenntartható módon beszerezhető. Összességében az összetevők mindössze 2 dollárba kerülnek kilogrammonként. Guo csapata reméli, hogy az alacsony költség és a gyártás egyszerűsége azt jelenti, hogy a zselé kereskedelmi forgalomban is előállítható. Azt jósolják, hogy sokkal nagyobb mennyiségű vizet lehetne könnyen betakarítani vastagabb filmek készítésével és abszorbens rétegekkel a gélbe.
A kutatás leírása a Nature Communications.
A poszt A vízgyűjtő gél alacsony páratartalom mellett működik jelent meg először Fizika Világa.
- a
- hozzáférés
- cím
- Minden termék
- lehetővé téve
- már
- TERÜLET
- Billió
- elfog
- kihívás
- változik
- munkatársai
- kereskedelemben
- Körülmények
- tartalmaz
- szerződés
- tudott
- készítette
- ciklusok
- nap
- Kereslet
- leírt
- tervezett
- fejlett
- különböző
- közvetlenül
- könnyen
- energia
- létező
- várható
- tapasztalat
- vezetéknév
- ból ből
- Globális
- Nő
- aratás
- Aratás
- Magas
- Kezdőlap
- remény
- HTTPS
- hibrid
- növekvő
- bevezetéséről
- nagy
- nagyobb
- szintek
- anyag
- anyagok
- Mátrix
- Több millió
- MIT
- vegyes
- több
- Természet
- Emberek (People)
- fázis
- népesség
- prekurzor
- előre
- Probléma
- folyamat
- gyárt
- Készült
- Termelés
- ad
- biztosít
- engedje
- felszabaduló
- szükség
- kutatás
- kutatók
- formák
- mutatott
- megoldások
- néhány
- felületi
- fenntartható
- csapat
- technikák
- Texas
- A
- a világ
- három
- Keresztül
- felső
- egyetemi
- us
- fajta
- fontos
- Víz
- míg
- művek
- világ