Команда ученых из Техасского университета в Остине под руководством материаловеда Гуйхуа Ю (Prof. Guihua Yu), разработала совместимый с солью гидрогель, который может поглощать и удерживать воду в сочетании с гигроскопичной солью. О новой разработке сообщает агентство Хайтек.
Сбор атмосферной воды является одной из глобальных проблем в производстве пресной воды, необходимой для обеспечения ею засушливых регионов, не имеющих выхода к морю.
Известно, что гидрогели могут поглощать и накапливать воду во много раз больше своего веса. Лежащий в основе материала полимер увеличивается во время этого процесса. Однако, в настоящее время использование такого свойства для получения пресной воды из атмосферы нецелесообразно, так как процесс медленный и неэффективный.
Ученые предлагают улучшить поглощение влаги, используя гигроскопичные соли, которые могут быстро удалять большое количество влаги из воздуха. Однако эти соли и гидрогели обычно несовместимы.
Авторы новой работы придумали, как создать совместимый с солью гидрогель. С помощью него команда смогла извлечь почти 6 л чистой воды на килограмм материала. Процесс занял 24 часа. Относительная влажность воздуха при этом составляла только 30%.
Основой для нового гидрогеля стал полимер, изготовленный из цвиттерионных молекул. Полицвиттерионы несут как положительно, так и отрицательно заряженные функциональные группы, это помогло полимеру стать более чувствительным к соли. Изначально молекулярные нити в полимере были плотно переплетены, но, когда исследователи добавили соль хлорида лития, напряжение снизилось и образовался пористый гидрогель.
Ученые считают, что полицвиттерионные гидрогели с уникальными свойствами, реагирующими на соль, смогут в будущем предоставить новые возможности для синтеза атмосферной воды в засушливых районах.
