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美国科学家研发低成本凝胶膜 可从干燥空气中提取大量饮用水
2022.05.26 15:55 财联社 黄君芝

财联社上海5月26日讯(编辑 黄君芝)水资源短缺是世界上大部分人口面临的主要问题。数据显示,全球超三分之一的人口生活在干旱地区。这些地区水资源严重短缺,给人们的生活带来诸多不便。

近期,美国得克萨斯大学奥斯汀分校(University of Texas at Austin)的研究人员现在展示了一种低成本的凝胶膜,它可以每天从非常干燥的空气中提取许多升水。这项研究成功已发表在了《自然通讯》杂志上。

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这种凝胶由两种廉价而常见的主要成分组成——来自植物细胞壁的纤维素和一种广泛使用的食品添加剂魔芋胶。这两种成分共同作用形成一种凝胶膜,它可以从空气中吸收水分,然后根据需要释放水分,而不需要太多能量。

简单来说,其工作原理是,树胶的多孔结构吸引水分从周围空气中凝结出来。同时,纤维素被设计成对温和的热量做出反应,变成疏水材料,释放捕获的水。

该团队表示,制作凝胶也相当简单。把基本的原料混合在一起,然后倒入模具,两分钟就定型了。然后冷冻干燥,从模具中剥离出来,准备开始工作。它基本上可以被制成任何需要的形状,而且相当容易地以低成本扩大规模。

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在一项测试中,凝胶膜能够从空气中挤出惊人数量的水。它能够在一个湿度为30%的地区每天吸收13升的水。即使当湿度下降到15%时,该凝胶每天也能产生超过6升的水。

研究小组表示,这种新型凝胶膜的效率还可以进一步提高,可以通过制造更厚的薄膜、吸收层或其他材料的阵列结构来实现。而且最重要的是,这种材料的生产成本极低,每公斤只需2美元。这是推广这项技术的另一个主要优势。

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