เจลเก็บน้ำทำงานที่ระดับความชื้นต่ำ

นักวิจัยในสหรัฐฯ ได้ออกแบบเจลพอลิเมอร์ที่ยั่งยืนซึ่งสามารถเก็บน้ำปริมาณมากจากอากาศรอบข้างได้ แม้ในสภาวะที่มีความชื้นต่ำ สร้างโดย โหย่วหง กั๋ว และเพื่อนร่วมงานที่มหาวิทยาลัยเท็กซัสในออสติน วัสดุต้นทุนต่ำผสมผสานเส้นใยพืชที่ดูดซับน้ำเข้ากับเซลลูโลส ซึ่งจะขับน้ำออกเมื่อถูกความร้อน

หลายส่วนของโลกประสบปัญหาการขาดแคลนน้ำในระดับหนึ่ง และปัญหาคาดว่าจะเพิ่มขึ้นพร้อมกับภาวะโลกร้อนที่เพิ่มขึ้น การแยกความชื้นออกจากบรรยากาศโดยตรงอาจทำให้ผู้คนนับล้านเข้าถึงน้ำสะอาดได้ นักวิจัยได้พัฒนาวัสดุที่มีรูพรุนหลายแบบซึ่งสามารถจับและปล่อยความชื้นได้ตามต้องการ แต่มักต้องการสภาวะชื้น ในพื้นที่แห้งแล้ง ซึ่งปัจจุบันมีประชากรมากกว่าหนึ่งในสามของโลก เทคนิคที่มีอยู่ต้องทนทุกข์ทรมานจากการดูดซึมน้ำต่ำและความต้องการพลังงานสูง

เพื่อจัดการกับความท้าทายนี้ ทีมงานของ Guo ได้พัฒนาวัสดุพอลิเมอร์ชนิดใหม่ ซึ่งประกอบด้วยลูกผสมของคอนยัคกัม (KGM) ซึ่งเป็นเส้นใยจากพืชที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในอาหารเอเชีย และไฮดรอกซีโพรพิลเซลลูโลส (HPC) พอลิเมอร์เมทริกซ์นี้ยังประกอบด้วยสารละลายลิเธียมคลอไรด์ที่กระจายตัวอย่างสม่ำเสมอ ซึ่งเป็นเกลือที่กักเก็บความชื้น

พื้นที่ผิวขนาดใหญ่

ภายในวัสดุ KGM ที่ชอบน้ำมีโครงสร้างเป็นรูพรุนตามลำดับชั้น ซึ่งให้พื้นที่ผิวเก็บน้ำขนาดใหญ่ในขณะที่ยังปล่อยให้ไอน้ำผ่านโครงสร้างได้อย่างรวดเร็ว เมื่อถูกความร้อน HPC จะผ่านการเปลี่ยนเฟส และเส้นใยโพลีเมอร์แบบตรงก่อนหน้านี้จะหดตัวเป็นรูปร่างบิดเป็นอสัณฐาน ในกระบวนการนี้ ความชื้นในเส้นใย KGM จะถูกปล่อยออกมาอย่างรวดเร็ว

Guo และเพื่อนร่วมงานได้แสดงให้เห็นว่าในการดูดและปล่อยน้ำ 14-24 รอบในสภาวะแห้งแล้ง เจล 1 กิโลกรัมสามารถผลิตน้ำได้มากกว่า 6 ลิตรต่อวันในความชื้นสัมพัทธ์ 15% ที่ความชื้นสัมพัทธ์ 30% สามารถผลิตได้มากถึง 13 ลิตรต่อวัน

นักวิจัยยังแสดงให้เห็นว่าพอลิเมอร์สามารถผลิตได้ง่ายด้วยวิธีการหล่อที่เป็นมิตรต่อผู้ใช้ โดยผสมสารตั้งต้นของเจลที่ประกอบด้วยส่วนผสมทั้งสามและเทลงในแม่พิมพ์ หลังจากผ่านไป 2 นาที ส่วนผสมจะถูกทำให้แห้งและลอกออกจากแม่พิมพ์ พร้อมที่จะใช้งานทันที

ยิ่งไปกว่านั้น ส่วนผสมทั้งสามของวัสดุยังมีอยู่มากมายและสามารถหาได้อย่างยั่งยืน ส่วนผสมทั้งหมดมีราคาเพียง 2 เหรียญต่อกิโลกรัม ทีมงานของ Guo หวังว่าต้นทุนที่ต่ำและความเรียบง่ายในการผลิตจะทำให้สามารถผลิตเจลได้ในเชิงพาณิชย์ พวกเขาคาดการณ์ว่าปริมาณน้ำที่มากขึ้นสามารถเก็บเกี่ยวได้โดยง่ายโดยการสร้างฟิล์มที่หนาขึ้นและแนะนำแผ่นดูดซับเข้ากับเจล

งานวิจัยได้อธิบายไว้ใน การสื่อสารธรรมชาติ.

โพสต์ เจลเก็บน้ำทำงานที่ระดับความชื้นต่ำ ปรากฏตัวครั้งแรกเมื่อ โลกฟิสิกส์.

• คอยน์สมาร์ท การแลกเปลี่ยน Bitcoin และ Crypto ที่ดีที่สุดในยุโรป
• เพลโตบล็อคเชน Web3 Metaverse ข่าวกรอง ขยายความรู้. เข้าฟรี
• คริปโตฮอว์ก เรดาร์ Altcoin ทดลองฟรี.
• ที่มา: https://physicsworld.com/a/water-harvesting-gel-works-at-low-humidity-levels/