Журнал Angewandte Chemie опубликовал материал о создании материаловедами из Техасского университета в Остине гидрогелевого сорбента, один килограмм которого за сутки собирал 6 литров воды из воздуха.
Проблема нехватки пресной воды стоит в мире очень остро. Одним из решений, по мнению ученых, является поглощение воды из воздуха с помощью пористых материалов. Гидрогелевые сорбенты оказываются лучшими, поскольку их природа позволяет им хорошо впитывать влагу, а добавление солей, которое предложили ученые, сделало их еще более эффективными. В качестве основы гидрогеля ученые взяли цвиттер-ионный полимер PDMAPS. Цепи этого полимера нейтральны, но содержат некоторое количество положительно и отрицательно заряженных ионов.
В качестве гигроскопичной добавки специалисты использовали хлорид лития, в котором предварительно замачивали полимер. Соль равномерно распределялась по всему гидрогелю и не вымывалась при сорбции из него и испарении воды.
Эксперименты показали, что каждый грамм нового материала способен собрать 0,62 грамма воды за 2 часа при относительной влажности 30%. По скорости сорбции новый гидрогель превосходит все известные на сегодняшний день материалы. Для извлечения собранной воды необходимо нагреть материал до температуры 80 градусов Цельсия и в течение 30 минут можно извлечь 80% поглощенной воды.
Материалы на основе гидрогеля могут быть использованы не только для сбора атмосферной влаги. Например, из них можно сделать оболочку для бактериального датчика тяжелых металлов. Гидрогелевая оболочка пропускает мелкие молекулы и ионы металлов, но остается непроницаемой для бактерий и их генетического материала.
