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科学家发现仅用光就能捕获饮用水的晶体
爱荷华大学的科学家开发了一种新材料,只需光就能直接从空气中捕获水。这一发现有一天可能有助于为难以获得清洁水的干旱地区提供饮用水。这项发表在《美国化学学会杂志》上的研究描述了一种类似晶体的现象。科学家发现仅用光就能捕获饮用水的晶体的文章首先出现在《Knowridge Science Report》上。
来源:Knowridge科学报告爱荷华大学的科学家开发了一种新材料,只需光就能直接从空气中捕获水。
这一发现有一天可能有助于为难以获得清洁水的干旱地区提供饮用水。
这项发表在《美国化学学会杂志》上的研究描述了一种类似晶体的材料,当暴露在紫外线 (UV) 光下时会改变形状。
随着结构的变化,材料内部会出现微小的口袋,并捕获周围空气中的水分子。
科学家们表示,这种材料的作用几乎就像一个巨大的微型水瓶集合。
“我们已经找到并验证了一种只需要阳光即可捕获和储存水的方法,”该研究背后的研究人员之一 Leonard MacGillivray 说道。 “你可以运输晶格并最终按需释放水。”
这种新材料属于一类称为金属有机框架(MOF)的物质。这些材料由通过有机分子连接在一起的金属原子构成,形成充满微小开口的三维结构。科学家们对 MOF 进行了数十年的研究,因为它们可以将气体、化学物质和其他物质捕获在其孔隙内。
起初,爱荷华州的研究团队努力建造储水所需的空腔。他们的设计包括灵活的分子连接体,但结构仍然过于紧凑。
然后研究人员尝试将材料暴露在紫外线下。
结果让他们大吃一惊。光引发了化学反应,改变了框架内分子连接体的排列。最初类似平行线的连接体转变为类似 X 的形状。这种重新排列在整个结构中打开了许多微小的空腔。
当团队使用 X 射线分析检查材料时,他们发现水已经进入了空腔。
