從空氣中「榨」出飲用水！德州大學創新水凝膠技術開啟永續取水新紀元

在德州大學奧斯汀分校的研究團隊努力下，一項革命性的技術突破為全球水資源短缺問題帶來曙光。這項名為「分子功能化生物質水凝膠」的創新系統，能夠將廢棄食物殘渣、枯枝落葉、貝殼等天然材料轉化為高效吸水劑，從空氣中提取可飲用水，為偏遠地區、緊急救援和農業灌溉提供永續解決方案。

「我們開發出一種通用的分子工程策略，可將多樣化的天然材料轉化為高效吸水劑，」德州大學材料科學與機械工程系教授、德州材料研究所成員Guihua Yu表示，「這為永續水資源收集開闢了全新思路，標誌著家用和小型社羣規模的實用水收集系統邁出重要一步。」

這項技術的關鍵在於兩步分子工程過程，賦予任何生物質基多糖（如纖維素、澱粉或殼聚糖）吸濕性和熱響應特性。與傳統合成吸水劑相比，這種生物質基水凝膠不僅可生物降解、易於擴充套件，且僅需極少能量即可釋放水分。在實地測試中，研究人員每日可從每公斤吸水劑中提取14.19公升（3.75加侖）的潔淨水，遠高於一般吸水劑的1至5公升產量。

「最終，潔淨水的獲取應該簡單、永續且可擴充套件，」該研究的主要研究者、資深博士生Weixin Guan強調，「這種材料讓我們能夠利用自然界最豐富的資源，隨時隨地從空氣中獲取水分。」

這項最新創新是Yu教授多年來致力於為缺乏潔淨飲用水人群開發解決方案的重要成果。他的研究團隊現正致力於擴大生產規模，設計可商業化的實用裝置系統，包括行動式水收集器、自給自足的灌溉系統和緊急飲水裝置。

「永續水收集的最大挑戰在於開發一種能有效擴充套件並在實驗室外保持實用性的解決方案，」Yu實驗室的研究生Yaxuan Zhao指出，「由於這種水凝膠可從廣泛可用的生物質中製造，且只需極少能量輸入，因此在偏遠地區、緊急救援和分散式水系統的大規模生產和部署方面具有強大潛力。」

這項突破性研究已發表於《先進材料》期刊，為全球水資源危機帶來新的希望，也為永續發展開闢了嶄新道路。