来源: 时间:2022-11-01 16:35:29
在一项“突破”中,科学家开发了一种新颖的太阳能收集系统,该系统从空气中吸收水分,并将其转化为清洁可用的水。
《先进材料》杂志描述了这项技术,可以用于灾害情况、水危机或贫困地区和发展中国家。
它依赖于水凝胶,凝胶-聚合物杂化材料,被设计成“超级海绵”,可以保留大量的水。
由美国德克萨斯大学奥斯汀分校的Yuihua Yu领导的研究人员使用了水凝胶,这种水凝胶既有高吸水性,又能在加热时释放水。
研究人员说,这种独特的组合在潮湿和干燥的天气条件下成功地发挥了作用,对从空气中生产清洁、安全的饮用水至关重要。
据估计,大气中含有5万立方公里的水,这一新系统可以利用这些储量,并可能导致小型、廉价和便携式过滤系统。
“我们开发了一个完全被动的系统,你只需要把水凝胶放在外面,它就会收集水分,”于团队的博士后研究员赵飞说。
“收集的水将一直储存在水凝胶中,直到你把它暴露在阳光下。在自然阳光下大约五分钟后,水就会释放出来,“赵在一份声明中说。
这项技术建立在2018年研究人员取得的突破基础上,他们开发了一种太阳能净水创新,使用水凝胶,只使用太阳能就可以从任何来源净化水。
该团队的新创新利用了大气中已经存在的水,使这项工作更进一步。
对于这两种基于水凝胶的技术,Yu和他的研究团队开发了一种将既具有吸湿性(吸水性)又具有热响应亲水性的材料结合起来的方法。
材料科学和机械工程副教授于说:“这种新材料既能从空气中获取水分,又能在阳光下生产清洁水,避免了密集的能源消耗。”
研究人员说,这项技术只需要太阳能,体积小,仍然可以生产足够的水来满足普通家庭的日常需求。
他们说,原型测试显示,每公斤水凝胶的日产水量高达50升。
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