Synthétisé par les ingénieurs du MIT, le nouveau matériau est capable d’absorber des quantités record d’humidité de l’air, même dans des conditions très sèches.
Des ingénieurs du Massachusetts Institute of Technology (MIT) ont synthétisé un nouveau gel capable d’absorber des quantités record d’eau de l’air, même dans des conditions désertiques. Son potentiel d’application est énorme grâce aux faibles coûts de production et aux hautes performances, expliquent les chercheurs, estimant que le matériau peut représenter non seulement une solution au manque d’eau dans les pays où la population n’a pas accès à une source d’eau potable sûre, mais également une alternative valable aux technologies actuelles de déshumidification des pièces.
Cependant, les travaux des chercheurs, détaillés dans une étude sur les Matériaux Avancés, se sont développés indépendamment des domaines d’application possibles, dans le sens où ils se sont principalement concentrés sur les propriétés fondamentales de ces matériaux et, en particulier, sur l’optimisation des performances d’absorption de -appelés hydrogels hygroscopiques. Ces matériaux transparents et caoutchouteux, que nous connaissons probablement tous de par leur utilisation dans les couches jetables, n’offrent actuellement pas une capacité d’absorption de vapeur d’eau élevée (c’est-à-dire une hygroscopicité élevée), de bons taux d’absorption et la possibilité d’une utilisation cyclique à long terme, ce qui ne les rend pas de bons candidats pour une application dans des processus techniques qui répondent à des défis tels que la pénurie d’eau et améliorent l’efficacité énergétique.
En essayant de surmonter ces limitations, les chercheurs du MIT ont concentré leurs efforts sur l’amélioration de la capacité d’absorption en infusant du polyacrylamide (un hydrogel courant) avec du chlorure de lithium, un type de sel connu pour être un puissant déshydratant.
Leurs tests ont montré que l’hydrogel peut être chargé avec beaucoup plus de sel que ce que l’on pensait possible dans les études précédentes. En conséquence, le matériau a absorbé et retenu des quantités d’eau sans précédent dans diverses conditions d’humidité, y compris des conditions très sèches qui avaient auparavant limité les performances d’autres matériaux.
Sa production rapide et à grande échelle permettrait d’utiliser le nouveau gel super-absorbant comme collecteur d’eau passif, notamment dans les régions désertiques et sujettes à la sécheresse, où le matériau pourrait absorber en continu la vapeur qui serait ensuite condensée en eau potable. Comme indiqué, les chercheurs envisagent également que le matériau puisse être incorporé dans les unités de climatisation, en tant qu’élément de déshumidification économe en énergie.
En termes numériques, le nouveau matériau s’est avéré capable d’absorber la vapeur d’eau même avec une humidité relative de 30 %, capturant 1,79 gramme d’eau par gramme de matériau, ce qui représente un record en termes d’hygroscopicité. Cette eau pourrait alors être chauffée et condensée, puis collectée sous forme d’eau ultra pure. « N’importe quel désert la nuit aurait cette faible humidité relative, il est donc concevable que ce matériau puisse générer de l’eau dans le désert », a déclaré Díaz-Marin, co-auteur de l’étude et membre du Device Research Lab du MIT.
« La grande surprise inattendue a été qu’avec une approche aussi simple, nous avons pu atteindre l’absorption de vapeur la plus élevée signalée à ce jour », a ajouté Gustav Graeber, un autre co-auteur de l’étude et actuellement chercheur à l’Université Humboldt de Berlin. – . Maintenant, l’accent sera mis sur la cinétique et la rapidité avec laquelle nous pouvons faire en sorte que le matériau absorbe l’eau. Cela vous permettra de faire du vélo rapidement, vous pourrez donc récupérer de l’eau toutes les heures au lieu d’une fois par jour.
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