Wissenschaftler haben ein neues Hydrogel mit einer besonderen Struktur, ähnlich einem Luffa, geschaffen. Es nutzt Sonnenlicht, um
Materialien, auf die bekanntermaßen empfindlich reagiertTemperaturhydrogele nehmen bei niedrigen Temperaturen verschmutztes Wasser auf und geben es dann beim Erhitzen in gereinigter Form ab. Laut Wissenschaftlern der Princeton University verarbeiten die geschlossenen Poren der meisten dieser Materialien das Wasser jedoch nicht schnell genug, um den Bedarf der meisten Menschen zu decken.
Mikroskopische Aufnahme einer Luffa-ähnlichen Hydrogelstruktur mit offenen Poren.
Xiaohui Xu/Princeton University
In diesem Sinne haben die Autoren der Neuentwicklungdie Struktur eines natürlichen Luffa-Schwamms mit sehr offenen Poren nachgebildet. Sie verwendeten eine Mischung aus Wasser und Glykol als Polymerisationsmedium, um ein PNIPAm-Hydrogel (Poly(N-isopropylacrylamid)) mit großen offenen Poren herzustellen. Es ist ein wärmeempfindliches Polymer, das erstmals in den 1950er Jahren synthetisiert wurde. Es kann aus kommerziell erhältlichem N-Isopropylacrylamid synthetisiert werden. Anschließend beschichteten die Wissenschaftler die inneren Poren des Gels mit zwei weiteren Polymeren, PDA (Polydopamin) und PSMBA (Poly(sulfobetainmethacrylat)).
Das Luffa-Struktur-Hydrogel kann zur Wasserreinigung in armen Regionen oder in Katastrophengebieten eingesetzt werden.
Xiaohui Xu/Princeton University
Das Experiment zeigte, dass das resultierende MaterialNimmt bei Raumtemperatur Schmutzwasser auf und gibt dann bei Erwärmung durch künstliches Sonnenlicht innerhalb von 10 Minuten 70 % ab. Dies war viermal schneller als ein zuvor getestetes geschlossenzelliges Hydrogel. Darüber hinaus gab das Luffa-Gel selbst unter Lichtbedingungen, die einen teilweise bewölkten Himmel simulierten, innerhalb von 15 bis 20 Minuten die gleiche Menge Wasser ab.
Luffa oder Luffa ist eine Gattung krautiger Reben in der FamilieKürbis. Die Gattung ist in den tropischen und subtropischen Regionen Asiens und Afrikas beheimatet. Die Gesamtzahl der Arten beträgt mehr als fünfzig. Sie werden getrocknet und als natürlicher Duschschwamm verwendet.
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Cover: Luffa-Waschlappen, Qurren, CC BY-SA 3.0, über Wikimedia Commons