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中科院宁波材料所研发新型材料,可模拟植物吸水、蒸腾、冷凝过程

2019-11-07 10:23:51来源:作者:匿名

这种“神圣的树”在晒太阳时会产生水。

这种新材料不仅能在极端条件下生产纯水,而且耗能少,生产加工成本低,具有良好的应用前景近日,中国科学院宁波材料研究所传来好消息:智能聚合物团队陈涛研究员的研究小组,通过特殊的加工技术,在普通棉织物表面涂上一层聚吡咯,聚吡咯是一种具有良好光热效应和吸水性的聚合物。只要以一定的形式放入水中,就能达到加速蒸腾的效果,这为解决海水淡化等全球性问题提供了新思路。

“目前,世界上有许多海水淡化的技术方案,如蒸馏、膜渗透、冷冻和冷冻、溶剂萃取等。这些方法效率不同,但大多数都存在占地面积大、能耗高、难以大规模推广的缺点。”该研究小组的技术负责人肖鹏博士说,他们利用聚吡咯这种高分子材料的特殊性质,通过各种湿法生产可水洗、可缝合和可重复使用的特殊棉布。“实验室数据显示,用这种棉布制成的‘蒸腾树’可以模拟植物吸水、蒸腾和凝结的过程,可以将水的日蒸腾速率提高3.5倍以上。一平方米的“蒸腾树”预计将在7小时内淡化5公斤以上的海水,能够满足3名普通成年人的日常饮水需求。

在实验现场,记者看到一棵由黑布制成的“小树”静静地站在装有有色溶液的大烧杯中。在设备外面,放置了一个圆形塑料容器。在多云的天气下,容器内壁被许多小水滴覆盖,数百毫升透明纯净水积聚在容器底部的大玻璃杯中。记者拿起杯子喝了一口。感觉就像超市里买的纯净水。

看似普通的材料,为什么水能迅速蒸腾?聚吡咯是一种轻质高效的光热转换材料。用它来加速水的蒸发并不罕见。困难在于如何将它与吸收材料(如布、纸等)结合起来。)稳定。所得材料具有高的光吸收率,并保持连续良好的吸水能力。经过半年的探索和反复试验,我们终于获得了高效太阳能海水淡化材料。”肖鹏的介绍。

据报道,这种“光热蒸发器”甚至可以从沙子等固体基质中提取水分,显示出在某些极端条件下的应用潜力。接下来,研究团队将继续优化该材料的各种性能,并努力与相关机构和企业开展技术合作,争取早日实际应用。(记者翁云乾、王敏、何元开、记者高晓静、王虎宇)

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