中國粉體網(wǎng)6月20日訊 或許有一天，一張由數(shù)十億微小碳管組成的墊子能夠幫助最需要水的地區(qū)獲得寶貴水資源，這是科學家從納米布沙漠甲蟲身上獲得的靈感。
為了在干旱環(huán)境下生存，納米布沙漠甲蟲的硬化翼進化出了具有水吸收和水排斥功能的分子模式。它們在清晨迎風而立，從晨霧中收集水分子，并在體內(nèi)形成水滴直接滴落口中。
研究者受此啟發(fā)設(shè)計了一上一下兩層聚合物，上層具有吸水性，下層具有排水性。之后將聚合物層應用于1 厘米厚的由納米碳管組成的碳塊“森林”上。實驗表明，上層聚合物層無須任何外部能量就能自主吸收水分，該小組將這一結(jié)果發(fā)表在近日的《應用材料與界面》上。當被吸收進碳塊“森林”后，水分儲存在底層的排水性聚合物層中。盡管其中一部分水分可能隨著時間的流逝蒸發(fā)掉，但碳塊“森林”就像一塊海綿，能不斷將吸收進去的水分擠出來。
該小組還發(fā)現(xiàn)，“森林”能夠收集到多少水分取決于空氣的濕度。在干旱條件下，表層面積為0.25 平方厘米的“森林”在11 小時內(nèi)吸收的水分超過了自身總重量的25%。而在濕潤條件下，“森林”能在13 小時內(nèi)吸收相當于自身總重量80%的水分。
研究者指出，新概念有潛力變成現(xiàn)實，屆時一套高效的水獲取設(shè)備將會出現(xiàn)，而那些沒有充足降水的地區(qū)將尤其需要這種設(shè)備支撐當?shù)氐娜丝谏妗２贿^，當前該設(shè)備的制造成本高昂，無法大規(guī)模生產(chǎn)，仍須進一步研究來增強其經(jīng)濟性。美國得克薩斯州休斯頓市萊斯大學材料科學家兼論文作者Robert Vajtai 說：“瓶頸在于如何制造出既實惠又好用的碳納米管‘森林’，不過這將不會是一項非常困難的挑戰(zhàn)。”
為了在干旱環(huán)境下生存，納米布沙漠甲蟲的硬化翼進化出了具有水吸收和水排斥功能的分子模式。它們在清晨迎風而立，從晨霧中收集水分子，并在體內(nèi)形成水滴直接滴落口中。
研究者受此啟發(fā)設(shè)計了一上一下兩層聚合物，上層具有吸水性，下層具有排水性。之后將聚合物層應用于1 厘米厚的由納米碳管組成的碳塊“森林”上。實驗表明，上層聚合物層無須任何外部能量就能自主吸收水分，該小組將這一結(jié)果發(fā)表在近日的《應用材料與界面》上。當被吸收進碳塊“森林”后，水分儲存在底層的排水性聚合物層中。盡管其中一部分水分可能隨著時間的流逝蒸發(fā)掉，但碳塊“森林”就像一塊海綿，能不斷將吸收進去的水分擠出來。
該小組還發(fā)現(xiàn)，“森林”能夠收集到多少水分取決于空氣的濕度。在干旱條件下，表層面積為0.25 平方厘米的“森林”在11 小時內(nèi)吸收的水分超過了自身總重量的25%。而在濕潤條件下，“森林”能在13 小時內(nèi)吸收相當于自身總重量80%的水分。
研究者指出，新概念有潛力變成現(xiàn)實，屆時一套高效的水獲取設(shè)備將會出現(xiàn)，而那些沒有充足降水的地區(qū)將尤其需要這種設(shè)備支撐當?shù)氐娜丝谏妗２贿^，當前該設(shè)備的制造成本高昂，無法大規(guī)模生產(chǎn)，仍須進一步研究來增強其經(jīng)濟性。美國得克薩斯州休斯頓市萊斯大學材料科學家兼論文作者Robert Vajtai 說：“瓶頸在于如何制造出既實惠又好用的碳納米管‘森林’，不過這將不會是一項非常困難的挑戰(zhàn)。”
