來(lái)源:科技日報(bào)
據(jù)新華社舊金山12月3日電 (記者馬丹)美國(guó)研究人員日前宣布,他們發(fā)明了一種用天然材料製造水凝膠的新工藝,所製備的水凝膠廉價(jià)、安全、伸縮性充分,可在食品加工、滅火等方面有新的應(yīng)用。
這一研究發(fā)表在《國(guó)家科學(xué)院學(xué)報(bào)》月刊上。史丹福大學(xué)研究人員說(shuō),他們研製的新型水凝膠包含兩(liǎng)種廉價(jià)而豐富的基本原料,一種是取自木屑、農(nóng)作物秸稈等天然材料的纖維素聚合物,另一種是取自沙子的膠態(tài)二氧化矽納米粒子。將兩(liǎng)種材料混合起來(lái),可以獲得穩(wěn)定的水凝膠。
研究人員認(rèn)為,這種簡(jiǎn)單廉價(jià)的工藝有望克服目前造價(jià)較高的限制,使以工業(yè)規(guī)模生產(chǎn)水凝膠成為可能。加上伸縮性強(qiáng)、無(wú)毒環(huán)保等特點(diǎn),新型水凝膠材料有廣(guǎng)泛應(yīng)用前景。研究人員介紹了將新型水凝膠試用於清洗釀酒廠(chǎng)管道和散播阻燃劑的情況。
負(fù)責(zé)該研究的史丹福大學(xué)材料科學(xué)助理教授埃裡克·阿佩爾說(shuō),釀酒廠(chǎng)在生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)損失2%的產(chǎn)品,大多在轉(zhuǎn)運(yùn)環(huán)節(jié)發(fā)生。他們與加利福尼亞州一家葡萄酒廠(chǎng)合作,嘗試用一種特殊配方的水凝膠代替水衝洗管道中的殘留葡萄汁。由於水凝膠不與葡萄汁混合,因此幾乎沒有造成產(chǎn)品損失。由纖維素和膠態(tài)二氧化矽這樣的食品級(jí)材料構(gòu )成的水凝膠也沒有影響葡萄汁的氣味和味道。
北美地區(qū)山火頻發(fā),需要大量阻燃劑用於滅火。許多阻燃劑包含汙染地下水的化學(xué)成分,也容易被隨後噴灑的水衝掉,影響滅火效果。研究人員在實(shí)驗(yàn)中將阻燃劑與新型水凝膠混合使用,結(jié)果發(fā)現(xiàn)這種混合物附著在燃燒物上的時(shí)間比普通阻燃劑更長(zhǎng),可以保護(hù)阻燃劑不被隨後噴灑的水衝走。阿佩爾說(shuō),相比普通阻燃劑,混合水凝膠的阻燃劑還可以從更高的空中投放,飄散和揮發(fā)較少,也不會(huì)汙染地下水。
研究團(tuán)隊(duì)正在大規(guī)模測(cè)試新型水凝膠材料,以擴大其商業(yè)應(yīng)用前景。他們還在開(kāi)發(fā)新的水凝膠配方,使水凝膠材料可用於化妝品添加劑、石油鑽井作業(yè)的潤(rùn)滑劑等方面。