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新设备从稀薄的空气中吸水

由数十亿微型碳管组成的迎宾垫有一天可以用空气吸水,即使在地球上最干燥的地方也是如此。从纳米布沙漠甲虫的翅膀上获取线索的进展可以帮助为干旱地区带来急需的水。

为了在干旱的环境中生存,纳米布沙漠甲虫已经形成了在其硬化的翅膀上吸水和防水分子,形成一系列的峰和谷。通过将它的身体倾斜到风中,甲虫可以利用这种模式从晨雾中收集水分子,形成向下进入嘴里的水滴。

继Namib甲虫的领导之后,研究人员应用了两个聚合物层-顶部是一个喜欢水的聚合物层,底部是一个防水的聚合物层-一个1厘米高的碳原子薄圆柱森林,称为碳纳米管。一旦完成,顶层将水分子吸入森林,无需任何外部电源,该团队本月在ACS应用材料公司在线报道。接口。在森林中被吸入之后,水分被防水的底部和结构的侧面所包含-尽管随着时间的推移可能会损失一些水分。像海绵一样,森林可以简单地挤压以释放它收集的水,之后材料可以重复使用。

纳米森林可以收集的水蒸气量取决于湿度。团队发现,空气。在干燥条件下,8毫克试验林-其顶面面积为0.25平方厘米-在11小时内在水中的重量超过其自身重量的四分之一;然而,在潮湿的环境中,其效率提高了,并且在13小时内收集了80%的重量。

根据研究人员的说法,这个概念有可能成为一种有效的集水装置,在没有足够的降雨量来充分支持当地人口的地区特别有用-尽管在森林可以大规模经济生产之前需要降低生产成本。德克萨斯州休斯顿赖斯大学的材料科学家罗伯特·瓦伊泰(RobertVajtai)解释说,“瓶颈”正在廉价地建造一个足够大的碳纳米管森林,但让实际的集水技术更大规模地工作“不会带来巨大的挑战“

”这是一种有趣的方法,并为干燥环境中的水收集添加了许多现有替代品,英国达勒姆大学化学家JasPalBadyal说,他没有参与这项研究。宾夕法尼亚州费城德雷塞尔大学化学工程师KennethLau对此表示赞同,特别赞扬研究人员用来建造森林错综复杂建筑的新型等离子体工艺。然而,他质疑精心制作的碳纳米管是否真的是这种集热器支撑结构的最佳选择,结论是,为简单起见,“也许可以研究其他多孔材料。”

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