新加坡訊 日前,新加坡國立大學電機與電腦工程系何錦韋(Ho Ghim Wei)教授領導的研究小組爲水資源不足帶來了創新的解決方案:一種無需任何外部電源就能從空氣中提取水分的氣凝膠。
這種産水氣凝膠由何錦韋教授領導的6人研究團隊發明。
有人說,未來戰爭將圍繞水資源展開。爲了生存,全世界有10億人正在爲足夠的水苦苦掙紮。
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准泳池,但它作爲飲用水來源的潛力長期以來一直被忽視。
爲了開發這一尚未充分利用的資源,新加坡國立大學電機與電腦工程系的何錦韋教授領導的研究小組發明了一種氣凝膠。
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。在潮濕的環境中,一公斤這種材料一天能産17升水。
成功的關鍵在于氣凝膠的結構——長長的蛇形分子聚合物。這種特殊的長鏈聚合物具有複雜的化學結構,可以在吸水和拒水間不斷轉換。
“智能”氣凝膠能自動從空氣中收集水分子,將水分子彙聚成液體,再釋放出水。
有陽光的情況下,這種智能構造可以通過切換到完全憎水狀態進一步促進水分釋放。效果十分顯著。
進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,氣凝膠能夠連續幾個月不停供水。
研究人員測試了氣凝膠産生的水,結果顯示符合世界衛生組織的飲用水標准。
此前,其他科學家也曾設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,而且需要開關移動部件。
2020年10月16日,何教授的研究團隊在Science Advances期刊發表了這項研究成果。他們目前正在尋找行業合作夥伴,拓展該成果的家用或商用市場。例如,在耐力運動領域或救生包中的應用。
何教授認爲,“鑒于全球水循環能夠不斷地補充大氣中的水,我們的發明爲不同氣候條件下以最低能源成本實現可持續淡水生産提供了前景廣闊的解決方案。”(王煥)


