Tijdens zeldzame woestijnregens, cactussen verspillen geen tijd met het opzuigen en opslaan van de kostbare neerslag van een storm. Geïnspireerd door dit natuurverschijnsel, wetenschappers rapporteren in een studie die verschijnt ACS-macrobrieven dat ze een materiaal hebben ontwikkeld dat het vermogen van cactuswortels nabootst om snel grote hoeveelheden water te absorberen en vast te houden met een minimale hoeveelheid verdamping. Ze zeggen dat dit unieke materiaal kan leiden tot nieuwe en verbeterde cosmetica, medische apparaten en andere alledaagse producten.

Zoals alle levende wezens, cactussen hebben water nodig om te overleven. Toch gedijen ze op enkele van 's werelds droogste plaatsen. De sleutel is de ondiepe, maar uitgebreid wortelstelsel dat snel regen opzuigt, die zelden meer dan enkele centimeters in de grond dringt. Tijdens droogte, de wortels drogen uit en krimpen, het creëren van luchtspleten die voorkomen dat water terug in de bodem ontsnapt. Geïntrigeerd door deze eigenschappen, Zong Joon Lee, Hyejeong Kim en Junho Kim wilden een duurzaam materiaal maken dat water effectief kon absorberen en opslaan. zonder andere fysieke eigenschappen te veranderen.

Het onderzoeksteam probeerde de belangrijkste kenmerken van het cactuswortelsysteem te repliceren. Om de cactuswortel en zijn buitenste laag te imiteren, ze maakten een materiaal bestaande uit cellulosevezels, agarose cyrogel en microdeeltjes. Vervolgens, ze maakten een cilindrische gel en vriesdroogden deze om een ​​structuur te vormen die de gelaagde samenstelling van cactuswortelepidermis nabootst. Laboratoriumtests suggereren dat het resulterende op cactuswortels geïnspireerde materiaal (CRIM) in staat is om water bijna 930 keer sneller te absorberen dan het verliest door verdamping.

De onderzoekers zeggen dat het mengsel van cellulosevezels, microdeeltjes en cryogel is instelbaar voor specifieke behoeften. Bijvoorbeeld, het toevoegen van waterafstotende microdeeltjes aan dit systeem zou CRIM's kunnen produceren die nuttig zijn bij oliescheiding en andere op olie gebaseerde technische processen. Ze concluderen dat CRIM's uiteindelijk tal van toepassingen kunnen hebben in de landbouw, cosmetica en medicijnen.