日前,新加坡國立大學(xué)電機與電腦工程系何錦韋(Ho Ghim Wei)教授領(lǐng)導(dǎo)的研究小組為水資源不足帶來了創(chuàng)新的解決方案:一種無需任何外部電源就能從空氣中提取水分的氣凝膠

這種產(chǎn)水氣凝膠由何錦韋教授領(lǐng)導(dǎo)的6人研究團(tuán)隊發(fā)明。

有人說,未來戰(zhàn)爭將圍繞水資源展開。為了生存,全世界有10億人正在為足夠的水苦苦掙扎。

事實上,地球大氣層中貯藏的水足以填滿近5千億個奧林匹克標(biāo)準(zhǔn)泳池,但它作為飲用水來源的潛力長期以來一直被忽視。

為了開發(fā)這一尚未充分利用的資源,新加坡國立大學(xué)電機與電腦工程系的何錦韋教授領(lǐng)導(dǎo)的研究小組發(fā)明了一種氣凝膠。

這是一種幾乎沒有重量的固體材料,在顯微鏡下看起來像一塊海綿。但它無需擠壓就能釋放從空氣中吸收的水分,也不需要電池。在潮濕的環(huán)境中,一公斤這種材料一天能產(chǎn)17升水。

成功的關(guān)鍵在于氣凝膠的結(jié)構(gòu)——長長的蛇形分子聚合物。這種特殊的長鏈聚合物具有復(fù)雜的化學(xué)結(jié)構(gòu),可以在吸水和拒水間不斷轉(zhuǎn)換。

“智能”氣凝膠能自動從空氣中收集水分子,將水分子匯聚成液體,再釋放出水。

有陽光的情況下,這種智能構(gòu)造可以通過切換到完全憎水狀態(tài)進(jìn)一步促進(jìn)水分釋放。效果十分顯著。

進(jìn)入氣凝膠的水蒸氣有95%都以水的形式排出。在實驗室測試中,氣凝膠能夠連續(xù)幾個月不停供水。

研究人員測試了氣凝膠產(chǎn)生的水,結(jié)果顯示符合世界衛(wèi)生組織的飲用水標(biāo)準(zhǔn)。

此前,其他科學(xué)家也曾設(shè)計從空氣中提取水分的方法,但他們的方法必須由太陽能或電能提供動力,而且需要開關(guān)移動部件。

2020年10月16日,何教授的研究團(tuán)隊在Science Advances期刊發(fā)表了這項研究成果。他們目前正在尋找行業(yè)合作伙伴,拓展該成果的家用或商用市場。例如,在耐力運動領(lǐng)域或救生包中的應(yīng)用。

何教授認(rèn)為,“鑒于全球水循環(huán)能夠不斷地補充大氣中的水,我們的發(fā)明為不同氣候條件下以最低能源成本實現(xiàn)可持續(xù)淡水生產(chǎn)提供了前景廣闊的解決方案?!保ㄍ鯚ǎ?/p>

新加坡國立大學(xué)發(fā)明新型氣凝膠,“空氣產(chǎn)水”成為可能

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