ฟองน้ำใยบวบช่วยให้นักวิทยาศาสตร์ทำน้ำให้บริสุทธิ์ได้อย่างรวดเร็วและปลอดภัย

นักวิทยาศาสตร์ได้สร้างไฮโดรเจลชนิดใหม่ที่มีโครงสร้างพิเศษคล้ายกับใยบวบ มันใช้แสงแดดในการ

ประมวลผลน้ำปริมาณมากในคราวเดียว ก็เพียงพอแล้วที่จะสนองความต้องการรายวันของบุคคล

วัสดุที่ทราบว่ามีความไวต่อไฮโดรเจลอุณหภูมิจะดูดซับน้ำสกปรกที่อุณหภูมิต่ำแล้วปล่อยออกมาในรูปแบบบริสุทธิ์เมื่อถูกความร้อน อย่างไรก็ตาม ตามที่นักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยพรินซ์ตัน ระบุว่ารูพรุนของวัสดุเหล่านี้ส่วนใหญ่ไม่สามารถแปรรูปน้ำได้เร็วพอสำหรับความต้องการของคนส่วนใหญ่

ภาพจากกล้องจุลทรรศน์ของโครงสร้างไฮโดรเจลคล้ายใยบวบที่มีรูขุมขนเปิด
Xiaohui Xu / มหาวิทยาลัยพรินซ์ตัน

ด้วยเหตุนี้ผู้เขียนจึงพัฒนาใหม่สร้างโครงสร้างของฟองน้ำรังบวบธรรมชาติที่มีรูพรุนที่เปิดกว้างมาก พวกเขาใช้ส่วนผสมของน้ำและไกลคอลเป็นตัวกลางในการโพลิเมอไรเซชันเพื่อผลิตไฮโดรเจล PNIPAm (poly(N-isopropylacrylamide)) ที่มีรูพรุนขนาดใหญ่ เป็นโพลิเมอร์ที่ไวต่อความร้อนที่สังเคราะห์ขึ้นครั้งแรกในปี 1950 สามารถสังเคราะห์ได้จาก N-isopropylacrylamide ที่มีจำหน่ายทั่วไป จากนั้นนักวิทยาศาสตร์เคลือบรูพรุนภายในของเจลด้วยโพลิเมอร์อีก 2 ชนิด ได้แก่ PDA (polydopamine) และ PSMBA (poly(sulfobetaine methacrylate))

ไฮโดรเจลโครงสร้างใยบวบสามารถใช้ทำน้ำให้บริสุทธิ์ในพื้นที่ยากจนหรือในพื้นที่ภัยพิบัติ
Xiaohui Xu / มหาวิทยาลัยพรินซ์ตัน

จากการทดลองพบว่าวัสดุที่ได้ดูดซับน้ำสกปรกที่อุณหภูมิห้อง แล้วระบายออก 70% ภายใน 10 นาที เมื่อได้รับความร้อนจากแสงแดดเทียม ซึ่งเร็วกว่าไฮโดรเจลเซลล์ปิดที่ทดสอบก่อนหน้านี้ถึงสี่เท่า นอกจากนี้ แม้ภายใต้สภาพแสงที่จำลองท้องฟ้ามีเมฆบางส่วน เจลใยบวบจะปล่อยน้ำในปริมาณเท่าเดิมภายใน 15 ถึง 20 นาที

ใยบวบหรือใยบวบเป็นพืชสกุลเถาวัลย์ในวงศ์ฟักทอง. สกุลนี้มีถิ่นกำเนิดในเขตร้อนและกึ่งเขตร้อนของเอเชียและแอฟริกา จำนวนสายพันธุ์ทั้งหมดมีมากกว่าห้าสิบชนิด นำไปตากแห้งและใช้เป็นฟองน้ำอาบน้ำจากธรรมชาติ

อ่านเพิ่มเติม:

นักวิทยาศาสตร์ปลูกถ่าย "สมอง" ของมนุษย์ลงในหนูและบอกได้ว่าเกิดอะไรขึ้นในที่สุด

ภาพถ่ายสองภาพของโลกที่มีความแตกต่าง 50 ปีถูกนำมาเปรียบเทียบที่ NASA: สิ่งที่นักวิทยาศาสตร์ค้นพบ

พบดาวเคราะห์หายากคล้ายโลกมาก เธออยู่ใกล้เรา

ปก: ผ้าขนหนูรังบวบ, Qurren, CC BY-SA 3.0, ผ่าน Wikimedia Commons