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超强吸水不滴漏“凝胶片”问世
加入时间:2022-12-22    来源:科技日报

  无论是家里还是办公室,不小心让大量液体溢出时,人们往往会手忙脚乱地使用纸巾和抹布来清理。美国研究人员最近使用一种干片形式的明胶状材料,制作了一种更好的吸水材料,与常见的厨房纸巾相比,其可吸收和容纳大约3倍的水基液体。21日发表在《物质》杂志上的研究介绍了这种超吸水、可折叠和切割的“凝胶片”。
  
  通常有两种类型的材料可吸收液体:多孔材料和水凝胶。布和纸等多孔材料柔韧、可折叠且易于使用,但吸水性不强;由聚合物(大分子网)制成的超吸水性水凝胶可吸收超过其重量100倍的水,但这些水凝胶干燥时会变成易碎固体。
  
  研究人员此次重新构想了水凝胶的外观,以将纸巾和水凝胶的特性结合起来。为了制作凝胶片,研究团队首先在一个带拉链的袋子中混合酸、碱和其他水凝胶成分,这种混合物会在凝胶内释放出二氧化碳气泡,从而形成一种多孔的泡沫状材料。然后,研究人员将带拉链的袋子夹在玻璃板之间形成薄片,并暴露在紫外线下,使气泡周围的液体凝固,留下孔隙。最后,研究人员将薄片浸入酒精和甘油中,然后风干。这使得干燥的凝胶片能够保持柔软和韧性,类似于织物的质地。
  
  与市售抹布和纸巾相比,相同尺寸的凝胶片可吸收的液体量是其他产品的3倍以上。当研究人员将凝胶片放在25毫升溢出的水上时,凝胶片会膨胀并在20秒内将其吸收,保持水不滴漏。而抹布只吸收了大约60%的水,并会滴漏。
  
  凝胶片也适用于黏稠的液体,例如糖浆、血液,甚至是比水浓100万倍的液体。研究人员发现,凝胶片可在60秒内吸收近40毫升的血液,而纱布敷料只能吸收55%的血液。凝胶片也能很好地保持液体,而浸透血液的纱布会滴漏。
  
  无论日常还是医疗环境,可用来吸水的物质其实很多。但为什么科学家还要努力研发新型材料?就是因为这些常见材料还有不理想之处:有的难于生物降解、有的吸收效率过低、有的吸收量虽大但滴漏严重……新的凝胶片在以上方面都展现出良好的潜力,不过,在未来实用中,研究团队依然需要对其优化,包括降低成本、强化性能、增加可重复使用率,甚至最好也能适用于油类、化学品类等更多种液体。
  
  
(责任编辑:李婷)
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