De wereldwijde bevolkingsexplosie heeft geleid tot een enorme vraag naar zoet water en energie. Ondanks de grote vooruitgang in het ontwikkelen van technologie, blijft het bereiken van zoetwater- en energieduurzaamheid een uitdaging.

De atmosfeer bevat overvloedig atmosferisch vocht dat tot 12.900 kubieke kilometer reikt, zes keer het totale volume van wereldwijde rivieren. Het atmosferische vocht kan bij een goede benutting aan alle vraag naar energie en zoetwater voldoen; het wordt echter vaak genegeerd.

De opkomende technologie voor de exploitatie van atmosferisch vocht (AME) is een veelbelovend alternatief om de wereldwijde zoetwater- en energiecrisis te verlichten. Hygroscopische polymere gels (HPG's) gekenmerkt door driedimensionale (3D) polymere netwerken worden beschouwd als wenselijke materialen voor AME. /P>

Op basis van de eerder gerapporteerde studies over HPG's hebben Prof. Chen Tao en collega's van het Ningbo Institute of Materials Technology and Engineering (NIMTE) van de Chinese Academie van Wetenschappen (CAS) de recente vooruitgang in HPG's systematisch samengevat, met bijzondere aandacht voor het hygroscopische mechanisme , ontwerp- en voorbereidingsstrategie en relevante AME-toepassingen.

In de recensie, gepubliceerd in Matter , hebben ze het hygroscopische mechanisme van HPG's ontrafeld, waarbij twee gelijktijdige processen betrokken zijn, namelijk vochtophoping en wateropslag.

Veelzijdige synthesestrategieën voor HPG's worden ook besproken, waaronder de constructie van poreuze structuren in hydrofiele gels, het mengen van hygroscopische componenten in polymeernetwerken, enz.

Bovendien kunnen rationele integraties van functionele additieven in hun netwerken door middel van geleringchemie HPG's verschillende eigenschappen verschaffen om opgevangen vocht te benutten voor diverse geavanceerde toepassingen voor energiebeheer en zoetwateropwekking, waaronder brandstofproductie, thermisch beheer, elektrische opwekking, hygrochromisme, zoetwateropvang en landbouwirrigatie.

Bovendien werden de huidige ontwikkelingsuitdagingen en toekomstige trends van HPG's geïllustreerd, met betrekking tot relatief lage hygroscopische prestaties en structurele stabiliteit, onvolledige regeneratie na hydratatie, evenals fabricagekosten, commerciële levensvatbaarheid en conceptuele productietechnologieën. + Verder verkennen

Onderzoekers ontwikkelen op tillandsia geïnspireerde hygroscopische fotothermische organogels voor atmosferische waterwinning