德克萨斯大学奥斯汀分校 研究人员在这个微型温室里种植萝卜,用他们自己浇水的土壤,并与世界干旱地区发现的沙土相比较
学分:德克萨斯大学奥斯汀分校 奥斯汀得克萨斯大学的工程师创造了一种新型土壤,可以从空气中提取水分并将其分配给植物,这有可能将全球可耕地的地图扩大到以前不适宜居住的地方,并在干旱日益严重的时候减少农业用水
发表在《美国化学学会材料通讯》上,该团队的大气灌溉系统使用超吸湿凝胶从空气中捕捉水分
当土壤被加热到一定温度时,凝胶会释放水分,使植物可以利用
当土壤分配水分时,其中一部分回到空气中,增加湿度,使收割周期更容易继续
沃克机械工程系材料科学副教授余桂华说:“在灌溉和电力系统难以建设的地区发展独立农业,对于在资源日益稀缺的情况下,将作物种植从复杂的水供应链中解放出来至关重要。”
每克土壤可以提取大约3-4克水
取决于作物,大约0
1到1公斤的土壤可以提供足够的水来灌溉大约一平方米的农田
在夜间较冷、较潮湿的时段,土壤中的凝胶会将空气中的水分吸出
白天的太阳热激活含水凝胶,将其中的物质释放到土壤中
在夜间较冷、潮湿的时候,土壤将水分从空气中抽出,然后在白天被太阳能激活时释放出来
学分:德克萨斯大学奥斯汀分校 该小组在奥斯汀德州大学考克雷尔学校工程教学中心大楼的屋顶上进行实验来测试土壤
他们发现水凝胶土壤比干旱地区的沙土能够更好地保持水分,而且种植植物所需的水分要少得多
在为期四周的实验中,研究小组发现它的土壤保留了大约40%的最初水量
相比之下,沙土仅在一周后就只剩下20%的水分
在另一个实验中,研究小组在两种土壤中种植萝卜
水凝胶土壤中的萝卜都存活了14天,除了第一轮灌溉之外,没有任何灌溉,以确保植物生根
在试验的前四天,沙土中的萝卜被灌溉了几次
在最初的灌溉期后,沙土中的萝卜没有一个存活超过两天
“大部分土壤足以支持植物的生长,”于所在研究组的博士后研究员说,他与周兴义和一起领导了这项研究
“水是主要的限制因素,所以这就是为什么我们想要开发一种可以从周围空气中获取水分的土壤
" 这种集水土壤是俞的团队两年多来首次大规模应用的技术
去年,该团队开发了使用凝胶-聚合物混合材料的能力,这种材料的工作原理类似于“超级海绵”,从周围空气中提取大量的水,对其进行清洁,然后利用太阳能快速释放出来
研究人员设想了这项技术的其他几种应用
它可能被用于冷却太阳能电池板和数据中心
它可以扩大饮用水的获取,无论是通过针对家庭的单个系统,还是针对工人或士兵等大群体的更大系统
来源:由phyica.com整理转载自PH,转载请保留出处和链接!