Este gel salado podr\u00eda cosechar agua del aire del desierto por Jennifer Chu para MIT News Boston MA (SPX) 16 de junio de 2023 Los ingenieros del MIT han sintetizado un material superabsorbente que puede absorber una cantidad r\u00e9cord de humedad del aire<\/strong>, incluso en condiciones des\u00e9rticas.<\/p>\nA medida que el material absorbe el vapor de agua, puede hincharse para dejar espacio para m\u00e1s humedad. Incluso en condiciones muy secas, con un 30 por ciento de humedad relativa, el material puede extraer vapor del aire y retener la humedad sin fugas. El agua podr\u00eda calentarse y condensarse, luego recolectarse como agua ultrapura.<\/p>\n
El material transparente y gomoso est\u00e1 hecho de hidrogel, un material naturalmente absorbente que tambi\u00e9n se usa en pa\u00f1ales desechables<\/strong>. El equipo mejor\u00f3 la absorbencia del hidrogel al infundirlo con cloruro de litio<\/strong>, un tipo de sal que se sabe que es un poderoso desecante<\/strong>.<\/p>\nLos investigadores descubrieron que pod\u00edan infundir el hidrogel con m\u00e1s sal de lo que era posible en estudios anteriores. Como resultado, observaron que el gel cargado de sal absorbi\u00f3 y retuvo una cantidad sin precedentes de humedad<\/strong>, en un rango de niveles de humedad, incluidas condiciones<\/strong> muy secas que han limitado otros dise\u00f1os de materiales.<\/p>\nSi se puede hacer r\u00e1pidamente y a gran escala, el gel superabsorbente podr\u00eda usarse como un recolector de agua pasivo, particularmente en las regiones des\u00e9rticas y propensas a la sequ\u00eda, donde el material podr\u00eda absorber continuamente vapor, que luego podr\u00eda condensarse en agua potable<\/strong>. Los investigadores tambi\u00e9n prev\u00e9n que el material podr\u00eda encajar en unidades de aire acondicionado como un elemento deshumidificador que ahorra energ\u00eda.<\/p>\n\u00abHemos sido independientes de la aplicaci\u00f3n, en el sentido de que nos centramos principalmente en las propiedades fundamentales del material<\/strong>\u00ab, dice Carlos D\u00edaz-Mar\u00edn, estudiante graduado de ingenier\u00eda mec\u00e1nica y miembro del Laboratorio de Investigaci\u00f3n de Dispositivos del MIT. \u00abPero ahora estamos explorando problemas muy diferentes, como c\u00f3mo hacer que el aire acondicionado sea m\u00e1s eficiente y c\u00f3mo se puede cosechar agua<\/strong>. Este material, debido a su bajo costo y alto rendimiento, tiene mucho potencial<\/strong>\u00ab.<\/p>\nD\u00edaz-Mar\u00edn y sus colegas han publicado sus resultados en un art\u00edculo que aparece en Advanced Materials. Los coautores del estudio en el MIT son Gustav Graeber, Leon Gaugler, Yang Zhong, Bachir El Fil, Xinyue Liu y Evelyn Wang.<\/p>\n
\u00abLo mejor de ambos mundos\u00bb
\n<\/strong>En el Laboratorio de Investigaci\u00f3n de Dispositivos del MIT, los investigadores est\u00e1n dise\u00f1ando nuevos materiales para resolver los desaf\u00edos mundiales de energ\u00eda y agua. Al buscar materiales que puedan ayudar a recolectar agua del aire, el equipo se centr\u00f3 en los hidrogeles<\/strong>: geles resbaladizos y el\u00e1sticos que est\u00e1n hechos principalmente de agua y un poco de pol\u00edmero reticulado<\/strong>. Los hidrogeles se han utilizado durante a\u00f1os como material absorbente<\/strong> en pa\u00f1ales porque pueden hincharse y absorber una gran cantidad de agua cuando entra en contacto con el material.<\/p>\n\u00abNuestra pregunta era, \u00bfc\u00f3mo podemos hacer que esto funcione igual de bien para absorber el vapor del aire?\u00bb Dice D\u00edaz-Mar\u00edn.<\/p>\n
\u00c9l y sus colegas cavaron a trav\u00e9s de la literatura y encontraron que otros hab\u00edan experimentado con la mezcla de hidrogeles con varias sales. Ciertas sales, como la sal de roca utilizada para derretir el hielo, son muy eficientes para absorber la humedad, incluido el vapor de agua. Y el mejor de ellos es el cloruro de litio, una sal que es capaz de absorber m\u00e1s de 10 veces su propia masa en humedad<\/strong>. Dejado en una pila por s\u00ed solo, el cloruro de litio podr\u00eda atraer vapor del aire, aunque <\/strong>la humedad solo se acumular\u00eda alrededor de la sal, sin medios para retener el agua absorbida.<\/p>\nPor lo tanto, los investigadores han intentado infundir la sal en hidrogel, produciendo un material que podr\u00eda retener la humedad y hincharse para acomodar m\u00e1s agua<\/strong>.<\/p>\n\u00abEs lo mejor de ambos mundos\u00bb, dice Graeber, quien ahora es investigador principal en la Universidad Humboldt de Berl\u00edn. \u00abEl hidrogel puede almacenar mucha agua, y la sal puede capturar mucho vapor<\/strong>. As\u00ed que es intuitivo que quieras combinar los dos\u00bb.<\/p>\nTiempo de carga<\/strong><\/p>\nPero el equipo del MIT descubri\u00f3 que otros alcanzaron un l\u00edmite en la cantidad de sal que pod\u00edan cargar en sus geles. Las muestras de mejor rendimiento hasta la fecha fueron hidrogeles que se infundieron con 4 a 6 gramos de sal por gramo de pol\u00edmero. Estas muestras absorbieron aproximadamente 1,5 gramos de vapor por gramo de material en condiciones secas de 30 por ciento de humedad relativa.<\/p>\n
En la mayor\u00eda de los estudios, los investigadores hab\u00edan sintetizado previamente muestras remojando hidrogeles en agua salada y esperando a que la sal se infundiera en los geles. La mayor\u00eda de los experimentos terminaron despu\u00e9s de 24 a 48 horas, ya que los investigadores encontraron que el proceso era demasiado lento y no hab\u00eda mucha sal en los geles. Cuando probaron la capacidad del material resultante para absorber vapor de agua, las muestras absorbieron muy poco, ya que conten\u00edan poca sal para absorber la humedad en primer lugar.<\/p>\n
\u00bfQu\u00e9 pasar\u00eda si se permitiera que la s\u00edntesis material continuara, digamos, durante d\u00edas e incluso semanas? \u00bfPodr\u00eda un hidrogel absorber a\u00fan m\u00e1s sal, si se le da suficiente tiempo?<\/strong> Para obtener una respuesta, el equipo del MIT llev\u00f3 a cabo experimentos con poliacrilamida (un hidrogel com\u00fan) y cloruro de litio (una sal superabsorbente)<\/strong>. Despu\u00e9s de sintetizar tubos de hidrogel a trav\u00e9s de m\u00e9todos de mezcla est\u00e1ndar, los investigadores cortaron los tubos en discos delgados y dejaron caer cada disco en una soluci\u00f3n de cloruro de litio<\/strong> con una concentraci\u00f3n de sal diferente. Sacaron los discos de la soluci\u00f3n cada d\u00eda para pesarlos y determinar la cantidad de sal que se hab\u00eda infundido en los geles, luego los devolvieron a sus soluciones.<\/p>\nAl final, encontraron que, de hecho, dado m\u00e1s tiempo, los hidrogeles absorb\u00edan m\u00e1s sal<\/strong>. Despu\u00e9s de remojar en soluci\u00f3n salada durante 30 d\u00edas, los hidrogeles incorporaron hasta 24, frente al r\u00e9cord anterior de 6 gramos de sal por gramo de pol\u00edmero<\/p>\nLuego, el equipo someti\u00f3 varias muestras de los geles cargados de sal a pruebas de absorci\u00f3n en una variedad de condiciones de humedad. Descubrieron que las muestras pod\u00edan hincharse y absorber m\u00e1s humedad en todos los niveles de humedad, sin fugas. En particular, el equipo informa que, en condiciones muy secas de 30 por ciento de humedad relativa, los geles capturaron un \u00abr\u00e9cord\u00bb de 1,79 gramos de agua por gramo de material<\/strong>.<\/p>\n\u00abCualquier desierto durante la noche tendr\u00eda esa baja humedad relativa, por lo que posiblemente, este material podr\u00eda generar agua en el desierto<\/strong>\u00ab, dice D\u00edaz-Mar\u00edn, quien ahora est\u00e1 buscando formas de acelerar las propiedades superabsorbentes del material.<\/p>\n\u00abLa gran sorpresa inesperada fue que, con un enfoque tan simple, pudimos obtener la mayor absorci\u00f3n de vapor reportada hasta la fecha<\/strong>\u00ab, dice Graeber. \u00abAhora, el enfoque principal ser\u00e1 la cin\u00e9tica y la rapidez con la que podemos hacer que el material absorba agua. Eso le permitir\u00e1 reciclar este material muy r\u00e1pidamente<\/strong>, de modo que en lugar de recuperar agua una vez al d\u00eda, podr\u00eda cosechar agua tal vez 24 veces al d\u00eda<\/strong>\u00ab.<\/p>\nEsta investigaci\u00f3n fue apoyada, en parte, por la Oficina de Eficiencia Energ\u00e9tica y Energ\u00eda Renovable de los Estados Unidos y la Fundaci\u00f3n Nacional de Ciencia de Suiza.<\/p>\n
Informe de investigaci\u00f3n: \u00ab<\/strong>Absorci\u00f3n extrema de agua de hidrogeles higrosc\u00f3picos a trav\u00e9s de la carga de sal inducida por hinchaz\u00f3n maximizada\u00bb<\/strong><\/a><\/p>\n <\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Fuente: Colaje im\u00e1genes Google La \u201cCosecha del agua\u201d, en el af\u00e1n de regar y generar una agricultura sostenible en ambientes des\u00e9rticos y \u00e1ridos, sigue siendo una de las b\u00fasquedas del Santo Grial, para la agricultura, en un periodo marcado por el cambio clim\u00e1tico, el aumento generalizado de las temperaturas y la magnitud y frecuencia de las sequ\u00edas y megasequ\u00edas. Y en este contexto, una de las l\u00edneas de investigaci\u00f3n trabaja en el intento de obtener los mejores \u201chidrogeles\u201d que absorban el agua de la atm\u00f3sfera, la almacenen y a la postre la viertan en el suelo con vistas a que los\u2026<\/p>\n","protected":false},"author":26,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"ngg_post_thumbnail":0},"categories":[39962,591,613,597,600,598,35597],"tags":[40135,54858,54859,46831],"blocksy_meta":{"styles_descriptor":{"styles":{"desktop":"","tablet":"","mobile":""},"google_fonts":[],"version":4}},"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/universo\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/154515"}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/universo\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/universo\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/universo\/wp-json\/wp\/v2\/users\/26"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/universo\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=154515"}],"version-history":[{"count":3,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/universo\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/154515\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":156115,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/universo\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/154515\/revisions\/156115"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/universo\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=154515"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/universo\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=154515"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/universo\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=154515"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}
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