2021年1月19日
据一些人说,未来的战争将为水而战,全世界有10亿人已经在努力寻找足够的水来生存。
这种产水气凝胶是由何金伟教授(左)领导的六人研究小组发明的。其中两位是Gamze Yilmaz博士(中)和Fan Lu孟博士(右)。图片来源:新加坡国立大学。
科学家从新加坡国立大学(新加坡国立大学)现在已经解决了这个问题。该团队已经开发出一种物质,可以在不使用任何外部电源的情况下从大气中去除水分。
地球大气中的水可以填满近一半亿奥林匹克游泳池;然而,科学家在历史上忽视了它作为饮用水的来源。
为了从这个未充分利用的水源中去除水分,一个研究小组在新加坡国立大学电子与计算机工程系何金伟教授的指导下,生产了一种新型气凝胶,一种几乎失重的固体材料。
当这种气凝胶在显微镜下观察时,它看起来像一块海绵,但它不需要挤压就能从大气中吸收水分。此外,它不需要电池。在潮湿的环境中,1公斤的气凝胶每天会产生17升的水。
其诀窍在于形成气凝胶的长而蛇状的分子——称为聚合物。这种独特的长链聚合物具有先进的化学结构,可以在拒水和吸水性能之间不断转换。
这种“智能”气凝胶能自动从大气中收集水分子,然后将它们凝结成液体,最后将水排出体外。当有阳光照射时,智能结构还能有效地切换到完全的憎水状态,增加水的排放量。进入气凝胶的多达95%的水蒸气以水的形式离开。在实验室测试中,气凝胶连续释放水达数月之久。
研究小组对这些水进行了测试,并观察到它符合世界卫生组织制定的饮用水标准。
早些时候,其他科学家开发出了从大气中去除水分的方法,但他们的设计必须依靠电力或阳光,包括需要关闭和打开的活动部件。
目前,该团队正在寻找行业合作伙伴,升级用于工业或家庭使用的气凝胶。也许,它甚至可以用于生存套件或耐力运动,例如。
鉴于大气中的水通过全球水文循环不断补充,我们的发明为在各种气候条件下以最小的能源成本实现可持续淡水生产提供了一个有前景的解决方案.
何金伟,新加坡国立大学电子与计算机工程系教授
期刊引用
Yilmaz, G。,等.(2020)自主大气渗水MOF基质。欧洲杯线上买球科学的进步.doi.org/10.1126/sciadv.abc8605.
来源:http://nus.edu.sg/