Under sällsynta ökenregn, kaktusar slöser ingen tid med att suga upp och lagra stormens värdefulla nederbörd. Inspirerad av detta naturfenomen, forskare rapporterar i en studie som visas ACS Makrobokstäver att de har utvecklat ett material som efterliknar kaktusrötternas förmåga att snabbt absorbera och behålla stora mängder vatten med minimal avdunstning. De säger att detta unika material kan leda till ny och förbättrad kosmetika, medicinsk utrustning och andra vardagsprodukter.

Som alla levande saker, kaktusar behöver vatten för att överleva. Ändå trivs de på några av världens torraste platser. Nyckeln är plantans grunda, men omfattande rotsystem som snabbt suger upp regn, som sällan tränger in mer än bara några centimeter i jorden. Under torka, rötterna torkar och krymper, skapa luftgap som hindrar vatten från att rinna tillbaka i jorden. Intrigerad av dessa egenskaper, Sang Joon Lee, Hyejeong Kim och Junho Kim ville skapa ett hållbart material som effektivt kunde absorbera och lagra vatten, utan att ändra andra fysiska egenskaper.

Forskargruppen försökte replikera de viktigaste funktionerna i kaktusrotsystemet. För att imitera kaktusroten och dess yttre täckning, de tillverkade ett material bestående av cellulosafibrer, agaroscyrogel och mikropartiklar. Sedan, de gjorde en cylindrisk gel och frystorkade den för att bilda en struktur som efterliknar den skiktade kompositionen av kaktusrot epidermis. Laboratorietester tyder på att det resulterande kaktusrot-inspirerade materialet (CRIM) kan absorbera vatten nästan 930 gånger snabbare än det förlorar genom avdunstning.

Forskarna säger att blandningen av cellulosafibrer, mikropartiklar och kryogel är justerbara för särskilda behov. Till exempel, tillsats av vattenavvisande mikropartiklar till detta system kan producera CRIM som är användbara vid oljeseparation och andra oljebaserade tekniska processer. De drar slutsatsen att CRIM så småningom kan ha en mängd applikationer inom jordbruket, kosmetika och medicin.