自主澆水SMAG土壤:能從空氣中獲取水分
據外媒報導,一般來說,在乾旱地區,你看不到各種各樣的作物生長–尤其是在灌溉不實際和/或負擔不起的情況下。不過,隨著所謂的“自主澆水土壤”的技術發展,這種情況可能會發生改變。
據悉,這種材料由來自德克薩斯大學奧斯汀分校的工程師發明,其由1:3的重量比的親水水凝膠和天然沙土組成。它被叫做SMAG土壤,SMAG全稱super moisture absorbent gels(超級吸水凝膠)。
工程師一開始將這種凝膠和沙子研磨在一起並在研磨過程中慢慢加入水。然後將這種干混合物放入溫度為90℃的真空爐中12小時進而形成固體堆。然後再把這個堆碾碎並最終得到鬆軟的塊狀土。
當將這個土塊放在戶外的田地裡,凝膠就會從相對潮濕涼爽的夜間空氣中吸收水分。據悉,一剋土壤可以吸收約3到4克的水。在白天溫度更高的時候,這種凝膠將儲存的水分釋放到土壤混合物的其他部分,這些水分可以被植物的根吸收。
對於某些作物,據稱0.1到1公斤的SMAG土壤可以提供足夠的水分來灌溉約1平方米的農田。這種土還有另外一個好處是,白天從土壤中蒸發出來的水分會使作物周圍的大氣更加濕潤,所以在晚上可以從空氣中吸收更多的水分。
在戶外種植箱中進行的測試發現,四周後,SMAG土壤保留了開始時約40%的水分。相比之下,普通沙土的控制箱在一周後只保留了20%的水分。
另外,在SMAG土壤中種植的一批蘿蔔在開始灌水一次後均存活了14天。而另一邊,種植在平原沙土中的蘿蔔在最初的四天灌溉期結束後兩天內全部死亡。
今後,同樣的基本技術也可用於冷卻太陽能電池板和獲取飲用水等應用。
相關研究報告已發表在《ACS Materials Letters》上。