新加坡國立大學(xué)的研究人員創(chuàng)造了一種新物質(zhì),能夠在不需要外部動(dòng)力的情況下從空氣中提取水分。該物質(zhì)是一種智能氣凝膠,可用于為生活在難以找到干凈飲用水的環(huán)境中的人們制造飲用水。氣凝膠是一種非常輕的固體材料。
在顯微鏡下觀察時(shí),它似乎是一塊海綿,但不必?cái)D壓它以釋放從空氣中吸收的水分。它不需要電力就可以運(yùn)行,在潮濕的環(huán)境中,一公斤氣凝膠每天會(huì)產(chǎn)生 17 升水。氣凝膠吸水的能力來自于形成氣凝膠的稱為聚合物的長分子。
特殊的長鏈聚合物由復(fù)雜的化學(xué)結(jié)構(gòu)組成,能夠連續(xù)地在吸水和排斥水之間切換。該團(tuán)隊(duì)的智能氣凝膠自動(dòng)從空氣中收集水分子,將它們冷凝成液體,然后釋放水。在有陽光的情況下,智能結(jié)構(gòu)可以通過過渡到完全厭惡水的狀態(tài)來進(jìn)一步提高水的產(chǎn)量。
在這種形式下,進(jìn)入氣凝膠的水蒸氣有 95% 是水。實(shí)驗(yàn)室測試表明,氣凝膠可以連續(xù)產(chǎn)水?dāng)?shù)月。當(dāng)對氣凝膠收集的水進(jìn)行測試時(shí),發(fā)現(xiàn)它符合世界衛(wèi)生組織的飲用水標(biāo)準(zhǔn)。
其他研究人員已經(jīng)想出了從空氣中提取水分的方法,但這些設(shè)計(jì)需要來自陽光或電力的動(dòng)力,并且有活動(dòng)部件。目前,該研究小組正在尋找行業(yè)合作伙伴,以擴(kuò)大家庭或工業(yè)用途氣凝膠的生產(chǎn)。