19.06.2023 00:38 Евгения Маркова

Создан гель, добывающий рекордное количество воды из воздуха в пустыне

Исследователи из Массачусетского технологического института синтезировали гидрогель, способный быстро извлекать воду из воздуха даже в очень сухих условиях, при относительной влажности 30%. Материал извлекает влагу и удерживает ее без утечек. Воду можно нагреть, сконденсировать и собрать. Прозрачный эластичный материал изготовлен из гидрогеля, материала с естественной абсорбирующей способностью, который используется, например, в одноразовых подгузниках. Исследователи усилили такую ​​способность гидрогеля, добавив в него хлорид лития — соль, являющуюся мощным влагопоглотителем.

В большинстве предварительных исследований ученые синтезировали образцы, замачивая гидрогели в соленой воде и ожидая, пока соль впитается в гели. Большинство экспериментов заканчивались через 24 – 48 часов, потому что процесс был слишком медленным. Инженеры модернизировали эту технологию, чтобы повысить количество впитывающей соли и впитывающие способности материала.

Они использовали полиакриламид (обычный гидрогель) и хлорид. После синтеза гидрогелевых трубок с помощью стандартных методов смешения исследователи нарезали трубки на тонкие диски и опускали их в раствор хлорида лития с различной концентрацией соли. Исследователи ежедневно извлекали диски из раствора, взвешивали и определяли количество проникшей в гели соли, а затем возвращали их в свои растворы.

Анализ показал, что гидрогели поглощают больше соли со временем. После замачивания в растворе в течение 30 дней гидрогели инкорпорировали 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 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, возможно, 24 раза в день”, – говорит Густав Гребер, соавтор  исследования