尽管纸巾非常实用且随处可见(更不用说电视广告的指控),但它的效果并不好——至少与水凝胶相比是如此。水凝胶已经以微珠的形式被用在织物或纸张之间,用于尿布或卫生棉条等产品。这些材料由大型互锁聚合物组成,可吸收高达自身重量 100 倍的水,因此其效率比纸巾等多孔材料高出约 30%。 然而,一旦使用,水凝胶就会变脆,重新干燥后会变质,使其效率低下,而且日常使用成本往往过高(以前实际的聚合物薄片通常过于劳动密集且难以制造)。如果能将两者的优点结合起来,日常清洁(更不用说医疗或危险情况)就会变得更加易于管理和简化。 根据本月初发表在科学期刊《Matter》上的一项新研究,马里兰大学的研究人员正在做这件事。他们自己发明的新型快速拾取器由一种新型水凝胶制成,这种水凝胶可以像纸一样用剪刀折叠和剪裁,但其吸收的液体量却是普通家用材料的三倍。 “据我们所知,这是据报道第一种具有如此触觉和机械性能的水凝胶。我们正尝试用简单的起始材料实现一些独特的性能,”该研究论文的合著者斯里尼瓦萨·拉加万 (Srinivasa Raghavan) 在一份声明中表示。 [相关:观看这个带有水凝胶鳍片的硬币大小的软体机器人桨。] 恰当地说,Raghavan 及其团队部分依靠另一种常见的家用厨房用品——拉链袋——来制作他们的新工具。首先,将酸、碱和其他用于制作水凝胶的成分混合在储存袋中。然后,混合物在凝胶中产生二氧化碳。然后将袋子放在玻璃之间,随后暴露在紫外线下,使凝胶围绕气泡凝固,使其更具多孔性。最后将新的薄片浸入甘油和酒精中,然后干燥,使其变得像普通织物一样柔韧,但能够在吸收和保留液体时膨胀。 在测试对比中,他们的凝胶片能够在短短 20 秒内吸收超过 25 毫升的水,而布垫只能吸收相同液体量的 60%。研究人员还在 40 毫升血液上测试了他们的水凝胶,它在 60 秒内几乎完全吸收了血液,而纱布只能吸收 55%。 如果向公众开放,这种材料将可以用于无数场景,从日常琐事到危险或有毒液体的清理。不幸的是,该团队的新型水凝胶片不会很快在商店上架——它们仍然超出了大多数消费者的价格范围,而且目前仍然不可重复使用。Raghavan 的团队下一步希望努力降低总体成本,进一步提高吸收能力,使它们能够承受多次使用,甚至能够吸收油。 |
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