La explosión demográfica mundial ha desencadenado una enorme demanda de agua dulce y energía. A pesar del gran progreso en el desarrollo de tecnología, lograr la sostenibilidad del agua dulce y la energía sigue siendo un desafío.

La atmósfera contiene abundante humedad atmosférica que alcanza hasta 12.900 kilómetros cúbicos, seis veces el volumen total de los ríos del mundo. La humedad atmosférica puede satisfacer todas las demandas de energía y agua dulce si se aprovecha de manera eficaz; sin embargo, a menudo se ignora.

La tecnología emergente de explotación de la humedad atmosférica (AME) es una alternativa prometedora para aliviar la crisis mundial de agua dulce y energía. Los geles poliméricos higroscópicos (HPG) caracterizados por redes poliméricas tridimensionales (3D) se han considerado como materiales deseables para AME, ya que se benefician de sus propiedades físicas y químicas altamente ajustables, sus características porosas e hinchables únicas y su fácil integración con aditivos funcionales. /P>

Con base en los estudios informados anteriormente sobre HPG, el profesor Chen Tao y sus compañeros de trabajo del Instituto de Tecnología e Ingeniería de Materiales de Ningbo (NIMTE) de la Academia de Ciencias de China (CAS) han resumido sistemáticamente el progreso reciente en HPG con un enfoque particular en el mecanismo higroscópico. , estrategia de diseño y preparación, y aplicaciones AME relevantes.

En la reseña, publicada en Matter , desentrañaron el mecanismo higroscópico de las HPG, que implica dos procesos simultáneos, es decir, la captura de humedad y el almacenamiento de agua.

También se analizan estrategias de síntesis versátiles para HPG, incluida la construcción de estructuras porosas en geles hidrofílicos, la mezcla de componentes higroscópicos dentro de redes de polímeros, etc.

Además, las integraciones racionales de aditivos funcionales en sus redes a través de la química de gelificación pueden dotar a los HPG de propiedades variadas para explotar la humedad capturada para diversas aplicaciones de vanguardia para la gestión de energía y la generación de agua dulce, lo que implica la producción de combustible, la gestión térmica, la generación eléctrica, el higrocromismo y la recolección de agua dulce. y riego agrícola.

Además, se ilustraron los desafíos de desarrollo actuales y las tendencias futuras de los HPG, en relación con el rendimiento higroscópico y la estabilidad estructural relativamente bajos, la regeneración incompleta después de la hidratación, así como el costo de fabricación, la viabilidad comercial y las tecnologías de producción conceptual. + Explora más

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