海綿氣凝膠:一種能將水汽轉化成飲用水的新材料
據外媒報導,水安全是一個重大問題,把它從空氣中提取出來這個想法雖然聽起來有點異想天開,但正成為解決方案的一個潛在部分。新加坡國立大學(NUS)的一個研究小組提出了這類技術的一個很有前景的例子,他們展示了一種海綿氣凝膠,其可以將空氣中的水分子轉化為可飲用的液體且無需電源或任何活動部件。
從大氣中提取水分的概念是一個科學研究領域。這類技術可能是像太陽能溫室一樣的複雜設備,用於釋放出被困的水蒸氣,也可能像沙漠中的網一樣簡陋,用來收集從海上飄過的霧氣中的濕氣。
由NUS工程師創造的材料帶來了一個相對簡單的解決方案。他們使用的氣凝膠是由蛇形長聚合物跟金屬有機框架結合而成,其中的多孔結構因其極高的表面積而在許多研究領域具有很高的價值。
該團隊的混合材料提供了可以持續同時吸引和排斥水的化學結構。在實踐中,這意味著氣凝膠可以自動從空氣中收集水分子並將它們壓縮成液體,然後釋放出來,就像海綿一樣,但管它不需要通過擠壓來釋放收集的水分子。當它暴露在陽光下時,它的性能會增強–能將吸收的水蒸氣的95%轉化成液態水。
在實驗室測試中,研究小組證明了該種材料連續工作1 440小時的能力,其產生的水也符合世界衛生組織的飲用水標準。研究人員報告稱,在潮濕的環境下,1公斤的該種材料每天可以產生17升的水。
研究人員指出,跟其他集水裝置相比,這種裝置的優點在於設計簡單,不需要陽光或電力就能運轉也不需要活動部件。他們現在正在尋找商業合作夥伴以加快這項技術的發展。
負責領導該研究小組的Ho Ghim Wei教授說道:“考慮到大氣水是由全球水循環不斷補充的,我們的發明提供了一個有前途的解決方案,即在各種氣候條件下,能以最小的能源成本實現可持續的淡水生產。”