Theo một nghiên cứu được công bố trên Advanced Materials, các nhà nghiên cứu đã phát triển hydrogel lưới vướng víu (EMH) thông qua quá trình đông lạnh, đạt được khả năng thu hoạch nước trong khí quyển nhanh chóng.
Kỹ thuật mạng của EMH cho phép thu hoạch nước trong khí quyển nhanh chóng. Tín dụng: NIMTE
Sự khan hiếm nước ngọt đã ảnh hưởng nghiêm trọng đến sự phát triển kinh tế và chất lượng cuộc sống của con người. Thu hoạch nước trong khí quyển dựa trên sự hấp thụ là một giải pháp đầy hứa hẹn để giảm bớt tình trạng khan hiếm nước ngọt. Vật liệu tổng hợp muối-hydrogel hút ẩm (HSHC) là chất hấp thụ đại diện và lý tưởng. Tuy nhiên, động học hấp phụ/giải hấp chậm đã hạn chế việc nâng cao hiệu suất và các ứng dụng tiếp theo của việc thu hoạch nước trong khí quyển dựa trên hấp phụ.
Để giải quyết vấn đề này, các nhà nghiên cứu do Giáo sư Chen Tao dẫn đầu tại Viện Công nghệ và Kỹ thuật Vật liệu Ninh Ba (NIMTE) thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc (CAS), phối hợp với các nhà nghiên cứu tại Viện Vật lý Vi cấu trúc Max Planck, đã sử dụng một phương pháp đông lạnh để thiết kế cấu trúc liên kết vĩ mô ổn định trong EMH. So với hydrogel thông thường dành cho HSHC, EMH thu được có hiệu suất vận chuyển khối lượng vượt trội.
Họ nhúng các mảnh LiCl hút ẩm và graphene oxit quang nhiệt vào EMH, thu được EMH hút ẩm hiệu suất cao (HEMH) với khả năng hấp thụ độ ẩm được tăng cường đáng kể và động học giải hấp nước nhờ năng lượng mặt trời.
Ngoài ra, một nguyên mẫu máy thu hoạch chu kỳ nhanh dựa trên HEMH thu được đã được phát triển để thu hoạch nước trong khí quyển dựa trên sự hấp thụ năng lượng mặt trời trong thực tế. Dưới ánh sáng mặt trời tự nhiên, máy thu hoạch ghi nhận sản lượng nước ngọt là 2,85 kg chất hấp thụ nước-1 ngày-1 thông qua tám chu kỳ hấp thụ/giải hấp liên tục, vượt trội so với các chất hấp thụ dựa trên hydrogel được báo cáo.
Chiến lược này dựa trên các mạng polymer kỹ thuật cũng cho thấy tính tổng quát tuyệt vời vì nó có thể được mở rộng sang các hydrogel khác được sử dụng trong HSHC.
Phương pháp kỹ thuật mạng chung để cải thiện các đặc tính vận chuyển khối lượng lớn cho thấy tiềm năng ứng dụng lớn trong pin, xúc tác, y sinh và các lĩnh vực mới nổi khác.
Mời các đối tác xem hoạt động của Công ty TNHH Pacific Group.
FanPage: https://www.facebook.com/Pacific-Group
YouTube: https://www.youtube.com/@PacificGroupCoLt
