חוקרים בארה"ב תכננו ג'ל פולימרי בר-קיימא שיכול לקצור כמויות גדולות של מים מהאוויר שמסביב, אפילו בתנאי לחות נמוכה. נוצר על ידי Youhong Guo ועמיתיו מאוניברסיטת טקסס באוסטין, החומר הזול משלב סיבי צמחים סופחי מים עם תאית, שמוציאה מים בחימום.
חלקים רבים בעולם חווים מידה מסוימת של מחסור במים והבעיה צפויה לגדול עם התחממות כדור הארץ. הפקת לחות ישירות מהאטמוספירה יכולה לספק למיליוני אנשים גישה חיונית למים נקיים. חוקרים כבר פיתחו מגוון של חומרים נקבוביים שונים שיכולים ללכוד ולשחרר לחות לפי דרישה - אך לעתים קרובות אלה דורשים תנאי לחות. באזורי יבשה, כיום ביתם של למעלה משליש מאוכלוסיית העולם, הטכניקות הקיימות סובלות מספיגת מים נמוכה ודרישת אנרגיה גבוהה.
כדי להתמודד עם האתגר הזה, הצוות של גואו פיתח חומר פולימרי חדש, המכיל הכלאה של מסטיק קונג'אק (KGM) - סיב על בסיס צמחי בשימוש נרחב במטבח האסייתי - ותאית הידרוקסיפרופיל (HPC). מטריצת פולימר זו מכילה גם תמיסה מפוזרת אחידה של ליתיום כלוריד - מלח שומר על לחות.
שטח פנים גדול
בתוך החומר, ל-KGM ההידרופילי יש מבנה נקבובי היררכי. זה מספק שטח פנים גדול של איסוף מים, תוך שהוא מאפשר לאדי מים לעבור במהירות דרך המבנה. כאשר מחומם, HPC עובר שינוי פאזה, וסיבי הפולימר הישרים שלו בעבר מתכווצים לצורות אמורפיות ומפותלות. בתהליך, כל לחות בסיבי KGM משתחררת במהירות.
Guo ועמיתיו הראו שב-14-24 מחזורים של ספיגת ושחרור מים בתנאים צחיחים, 1 ק"ג מהג'ל יכול לייצר יותר מ-6 ליטר מים ליום בלחות יחסית של 15%. בלחות יחסית של 30% ניתן לייצר עד 13 ליטר ליום.
קוצרים המונעים על ידי שמש יכולים לייצר מים נקיים למיליארד אנשים
החוקרים גם הראו שניתן לייצר את הפולימר בקלות באמצעות שיטת יציקה ידידותית למשתמש, שבה מערבבים חומר מוצא ג'ל המכיל את כל שלושת המרכיבים ויוצקים לתבנית. לאחר 2 דקות, התערובת מיובשת בהקפאה ומקלפת מהתבנית, מוכנה לשימוש מיד.
נוסף על כך, שלושת המרכיבים של החומר נמצאים בשפע וניתן להשיג אותם בר קיימא. בסך הכל, הרכיבים עולים רק 2 דולר לקילוגרם. הצוות של Guo מקווה שהעלות הנמוכה ופשטות הייצור יביאו לכך שניתן יהיה לייצר את הג'ל באופן מסחרי. הם חוזים שניתן לקצור בקלות כמויות גדולות בהרבה של מים על ידי ייצור סרטים עבים יותר והחדרת מיטות סופגות לג'ל.
המחקר מתואר ב תקשורת טבע.
ההודעה ג'ל לקציר מים עובד ברמות לחות נמוכות הופיע לראשונה ב עולם הפיזיקה.
- a
- גישה
- כתובת
- תעשיות
- מאפשר
- כְּבָר
- AREA
- B
- ללכוד
- לאתגר
- שינוי
- עמיתים
- מסחרית
- תנאים
- מכיל
- חוזה
- יכול
- נוצר
- מחזורי
- יְוֹם
- דרישה
- מְתוּאָר
- מעוצב
- מפותח
- אחר
- ישירות
- בקלות
- אנרגיה
- קיימים
- צפוי
- ניסיון
- ראשון
- החל מ-
- גלוֹבָּלִי
- לגדול
- קציר
- קְצִיר
- גָבוֹהַ
- עמוד הבית
- לקוות
- HTTPS
- היברידי
- גדל
- החדרה
- גָדוֹל
- גדול יותר
- רמות
- חוֹמֶר
- חומרים
- מַטרִיצָה
- מיליונים
- MIT
- מעורב
- יותר
- טבע
- אֲנָשִׁים
- שלב
- אוכלוסייה
- מבשר
- לחזות
- בעיה
- תהליך
- לייצר
- מיוצר
- הפקה
- לספק
- מספק
- לשחרר
- שוחרר
- לדרוש
- מחקר
- חוקרים
- צורות
- הראה
- פִּתָרוֹן
- כמה
- משטח
- בר קיימא
- נבחרת
- טכניקות
- טקסס
- אל האני
- העולם
- שְׁלוֹשָׁה
- דרך
- חלק עליון
- אוניברסיטה
- us
- מגוון
- חיוני
- מים
- בזמן
- עובד
- עוֹלָם
