日前，新加坡國立大學(xué)電機(jī)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(duì)發(fā)明。
有人說，未來戰(zhàn)爭(zhēng)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(shí)上，地球大氣層中貯藏的水足以填滿近5千億個(gè)奧林匹克標(biāo)準(zhǔn)泳池，但它作為飲用水來源的潛力長(zhǎng)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(jī)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(zhǎng)長(zhǎng)的蛇形分子聚合物。這種特殊的長(zhǎng)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(dòng)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(shí)驗(yàn)室測(cè)試中，氣凝膠能夠連續(xù)幾個(gè)月不停供水。
研究人員測(cè)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(jì)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(dòng)力，而且需要開關(guān)移動(dòng)部件。
2020年10月16日，何教授的研究團(tuán)隊(duì)在Science Advances期刊發(fā)表了這項(xiàng)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(chǎng)。例如，在耐力運(yùn)動(dòng)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(bǔ)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(shí)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>
