海绵气凝胶:一种能将水汽转化成饮用水的新材料

2021年01月20日 15:24 次阅读 稿源:cnBeta.COM 条评论

据外媒报道,水安全是一个重大问题,把它从空气中提取出来这个想法虽然听起来有点异想天开,但正成为解决方案的一个潜在部分。新加坡国立大学(NUS)的一个研究小组提出了这类技术的一个很有前景的例子,他们展示了一种海绵气凝胶,其可以将空气中的水分子转化为可饮用的液体且无需电源或任何活动部件。

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从大气中提取水分的概念是一个科学研究领域。这类技术可能是像太阳能温室一样的复杂设备,用于释放出被困的水蒸气,也可能像沙漠中的网一样简陋,用来收集从海上飘过的雾气中的湿气。

由NUS工程师创造的材料带来了一个相对简单的解决方案。他们使用的气凝胶是由蛇形长聚合物跟金属有机框架结合而成,其中的多孔结构因其极高的表面积而在许多研究领域具有很高的价值。

该团队的混合材料提供了可以持续同时吸引和排斥水的化学结构。在实践中,这意味着气凝胶可以自动从空气中收集水分子并将它们压缩成液体,然后释放出来,就像海绵一样,但管它不需要通过挤压来释放收集的水分子。当它暴露在阳光下时,它的性能会增强--能将吸收的水蒸气的95%转化成液态水。

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在实验室测试中,研究小组证明了该种材料连续工作1 440小时的能力,其产生的水也符合世界卫生组织的饮用水标准。研究人员报告称,在潮湿的环境下,1公斤的该种材料每天可以产生17升的水。

研究人员指出,跟其他集水装置相比,这种装置的优点在于设计简单,不需要阳光或电力就能运转也不需要活动部件。他们现在正在寻找商业合作伙伴以加快这项技术的发展。

负责领导该研究小组的Ho Ghim Wei教授说道:“考虑到大气水是由全球水循环不断补充的,我们的发明提供了一个有前途的解决方案,即在各种气候条件下,能以最小的能源成本实现可持续的淡水生产。”

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