Den globala befolkningsexplosionen har utlöst en enorm efterfrågan på sötvatten och energi. Trots de stora framstegen med att utveckla teknik är det fortfarande en utmaning att uppnå hållbarhet i sötvatten och energi.

Atmosfären innehåller riklig atmosfärisk fuktighet som når upp till 12 900 kubikkilometer, sex gånger den totala volymen av globala floder. Atmosfärens fuktighet kan tillfredsställa alla krav på energi och sötvatten om den utnyttjas effektivt; men det ignoreras ofta.

Framväxande teknik för atmosfärisk fuktexploatering (AME) är ett lovande alternativ för att lindra den globala sötvatten- och energikrisen. Hygroskopiska polymera geler (HPG) som kännetecknas av tredimensionella (3D) polymera nätverk har ansetts vara önskvärda material för AME, genom att dra nytta av deras högt inställbara fysikaliska och kemiska egenskaper, unika porösa och svällbara egenskaper och lätta integrerbarhet med funktionella tillsatser.

Baserat på de tidigare rapporterade studierna om HPG har professor Chen Tao och medarbetare vid Ningbo Institute of Materials Technology and Engineering (NIMTE) vid den kinesiska vetenskapsakademin (CAS) systematiskt sammanfattat de senaste framstegen inom HPG med särskilt fokus på den hygroskopiska mekanismen , design- och förberedelsestrategi och relevanta AME-applikationer.

I recensionen, publicerad i Matter , avslöjade de den hygroskopiska mekanismen hos HPG, som involverar två samtidiga processer, dvs. fuktinfångning och vattenlagring.

Mångsidiga syntesstrategier för HPG:er diskuteras också, inklusive konstruktion av porösa strukturer i hydrofila geler, blandning av hygroskopiska komponenter inom polymernätverk, etc.

Dessutom kan rationella integrationer av funktionella tillsatser i deras nätverk genom gelningskemi ge HPG:s olika egenskaper för att utnyttja infångad fukt för olika banbrytande tillämpningar för energihantering och sötvattensgenerering, som involverar bränsleproduktion, termisk hantering, elproduktion, hygrokromism, sötvattenuppsamling , och jordbruksbevattning.

Dessutom illustrerades de nuvarande utvecklingsutmaningarna och framtida trender för HPG:er, angående relativt låg hygroskopisk prestanda och strukturell stabilitet, ofullständig regenerering efter hydratisering, såväl som tillverkningskostnad, kommersiell livskraft och konceptuell produktionsteknik. + Utforska vidare

Forskare utvecklar tillandsia-inspirerade hygroskopiska fototermiska organogeler för skörd av atmosfäriskt vatten