雖然我們已經(jīng)看到許多系統(tǒng)使用陽(yáng)光來(lái)凈化受污染的水，但它們的輸出通常非常有限。然而，一種新的絲瓜啟發(fā)的水凝膠利用陽(yáng)光一次性處理更多的水......足以滿足一個(gè)人的日常需求。

現(xiàn)有的太陽(yáng)能蒸餾器系統(tǒng)利用陽(yáng)光將臟水加熱到開始蒸發(fā)的程度。由此產(chǎn)生的無(wú)污染水蒸氣凝結(jié)在蒸餾器內(nèi)的表面上，然后滴入收集水庫(kù)。這是一個(gè)聰明的設(shè)置，但只要陽(yáng)光明媚，它只會(huì)產(chǎn)生飲用水——即便如此，這也是一個(gè)緩慢的過(guò)程。

被稱為溫度響應(yīng)水凝膠的材料提供了一種替代方案，因?yàn)樗鼈冊(cè)跊鏊臏囟认挛张K水，然后在加熱時(shí)將其排出(以純凈形式)。然而，根據(jù)普林斯頓大學(xué)的Rodney Priestley，Xiaohui Xu及其同事的說(shuō)法，大多數(shù)此類凝膠的封閉孔隙不允許水處理得足夠快，以滿足大多數(shù)人的需求。

考慮到這一限制，科學(xué)家們著手復(fù)制天然絲瓜海綿的非常開放的孔設(shè)計(jì)。

他們首先使用水/乙二醇混合物作為獨(dú)特的聚合介質(zhì)，以生產(chǎn)PNIPAm(聚(N-異丙基丙烯酰胺))水凝膠，具有他們想要的大而開放的孔。然后，科學(xué)家們用另外兩種聚合物 - 聚多巴胺(PDA)和聚(磺基甜菜堿甲基丙烯酸酯)(PSMBA)涂覆凝膠的內(nèi)孔。

所得材料在室溫下吸收受污染的水，然后在模擬陽(yáng)光加熱時(shí)在70分鐘內(nèi)釋放出10%的水 - 這比先前測(cè)試的閉孔水凝膠快四倍。此外，即使在模擬部分多云天空的照明條件下，絲瓜凝膠仍然在 15 到 20 分鐘內(nèi)釋放出類似數(shù)量的水。

那么，它實(shí)際上是如何工作的呢?

徐告訴我們，水凝膠在涼爽的溫度下是親水的(吸水的)，但在加熱時(shí)變得疏水(防水)。有機(jī)染料(用于實(shí)驗(yàn)室測(cè)試)等污染物確實(shí)在涼爽的溫度下與水一起被吸入，但由于它們的分子粘附在凝膠上，當(dāng)水在較溫暖的溫度下釋放時(shí)，它們不會(huì)被排出。油污染的液滴首先不會(huì)被吸入，因?yàn)?當(dāng)時(shí))親水凝膠會(huì)排斥它們。

在實(shí)驗(yàn)室測(cè)試中，絲瓜水凝膠也成功地用于去除微塑料和重金屬等污染物。通過(guò)兩個(gè)處理周期，該材料能夠?qū)t污染從百萬(wàn)分之40左右降低到百萬(wàn)分之0.07以下，這是飲用水的允許限值。

是的，徐說(shuō)絲瓜水凝膠只需用稀酸或乙醇沖洗即可重復(fù)使用。

　　免責(zé)聲明：本文由用戶上傳，與本網(wǎng)站立場(chǎng)無(wú)關(guān)。財(cái)經(jīng)信息僅供讀者參考，并不構(gòu)成投資建議。投資者據(jù)此操作，風(fēng)險(xiǎn)自擔(dān)。 如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系刪除！