新华社旧金山12月3日电(记者马丹)水凝胶是一种具有高保水、高吸水特性的软资料,用于尿不湿、隐形眼镜制作等多个范畴。但造价较高、伸缩性较差、对人体和环境有毒害等要素约束了水凝胶的商业运用。美国研讨人员日前宣告,他们发明晰一种用天然资料制作水凝胶的新工艺,所制备的水凝胶廉价、安全、伸缩性充沛,可在食物加工、救活等方面有新的运用。
这一研讨宣布在《国家科学院学报》月刊上。斯坦福大学研讨人员说,他们研发的新式水凝胶包括两种廉价而丰厚的根本质料,一种是取自木屑、农作物秸秆等天然资料的纤维素聚合物,另一种是取自沙子的胶态二氧化硅纳米粒子。将两种资料混合起来,能够得到安稳的水凝胶。
研讨人员以为,这种简略廉价的工艺有望战胜现在造价较高的约束,使以工业规划出产水凝胶成为可能。加上伸缩性强、无毒环保等特色,新式水凝胶资料有广泛运用远景。研讨人员介绍了将新式水凝胶试用于清洗酿酒厂管道和散播阻燃剂的状况。
酿酒厂用管道运送液体产品,需求很多水冲刷残留在管道中的液体产品,而产品残留物因为遇水稀释,大多被丢掉。担任该研讨的斯坦福大学资料科学助理教授埃里克·阿佩尔说,酿酒厂在出产的悉数进程中会丢失2%的产品,大多在转运环节产生。他们与加利福尼亚州一家葡萄酒厂协作,尝试用一种特别配方的水凝胶替代水冲刷管道中的残留葡萄汁。因为水凝胶不与葡萄汁混合,因而就没有形成产品丢失。由纤维素和胶态二氧化硅这样的食物级资料构成的水凝胶也没影响葡萄汁的气味和滋味。
北美区域山火频发,需求很多阻燃剂用于救活。许多阻燃剂包括污染地下水的化学成分,也简单被随后喷洒的水冲掉,影响救活作用。研讨人员在试验中将阻燃剂与新式水凝胶混合运用,成果发现这种混合物附着在焚烧物上的时间比一般阻燃剂更长,可维护阻燃剂不被随后喷洒的水冲走。阿佩尔说,比较一般阻燃剂,混合水凝胶的阻燃剂还能够从更高的空中投进,飘散和蒸发较少,也不会污染地下水。
研讨团队正在大规划测验新式水凝胶资料,以扩展其商业运用远景。他们还在开发新的水凝胶配方,使水凝胶资料可用于化妆品添加剂、石油钻井作业的润滑剂等方面。