La tecnología de hidrogel desarrollada por investigadores de la Universidad de Texas en Austin tiene la capacidad de convertir el aire veraniego en agua potable, según se cita en Science Daily el miércoles (20/9/2023).
La escasez de agua es un problema grave para gran parte de la población mundial, pero con el equipo adecuado, el agua potable puede obtenerse fácilmente. Recientemente, se ha diseñado con éxito una tecnología innovadora para abordar la escasez de agua.
Durante años, los investigadores han enfatizado la utilización de la humedad en el aire como una fuente viable de agua potable para las comunidades afectadas por la sequía.
La capacidad del hidrogel para producir agua
Un logro significativo de la investigación, publicado en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences, demuestra que los hidrogeles de ingeniería molecular pueden producir agua pura aprovechando la luz solar.
Los investigadores han logrado producir agua potable a partir del aire utilizando energía solar, incluso a temperaturas de hasta 40 grados Celsius, que son comunes en el verano en Texas y gran parte del mundo.
Esto significa que en áreas calurosas con acceso limitado a agua limpia, las comunidades pueden utilizar fácilmente dispositivos de hidrogel para producir agua.
Estos dispositivos pueden producir entre 3,5 y 7 kilogramos de agua por kilogramo de material en gel, dependiendo de las condiciones de humedad.
«Con nuestro último hidrogel, no solo podemos extraer agua del aire delgado, sino también hacerlo rápidamente y de manera eficiente, con un consumo mínimo de energía», dijo Guihua Yu, profesor de ciencia e ingeniería de materiales en el Departamento de Ingeniería Mecánica Walker y el Instituto de Materiales de Texas.
«Lo interesante de nuestro hidrogel es cómo libera agua. Imagínese, durante los calurosos veranos de Texas, podemos aprovechar los cambios de temperatura naturales sin necesidad de calentadores adicionales», continuó.
Los microgeles pueden absorber agua rápidamente
Una característica clave de esta investigación es la capacidad del hidrogel para transformarse en partículas microscópicas llamadas ‘microgeles’. Estos microgeles mejoran la velocidad y la eficiencia, haciendo que el dispositivo sea más práctico.
«Al convertir el hidrogel en partículas microscópicas, podemos mejorar significativamente la captura y liberación de agua muy rápidamente», dijo Weixin Guan, un estudiante de posgrado en el laboratorio de Yu y uno de los líderes de la investigación.
«Esto trae consigo una tecnología de absorción nueva y altamente eficiente y puede aumentar significativamente la producción de agua en múltiples ciclos diarios», agregó.
Los investigadores están trabajando actualmente para mejorar aún más esta tecnología para su comercialización.
Un enfoque principal es optimizar la ingeniería de microgeles para mejorar aún más la eficiencia.
Materiales económicos para la producción de hidrogel
Según New Atlas el miércoles (20/9/2023), este gel está hecho de dos ingredientes principales económicos y comunes, a saber, celulosa derivada de paredes celulares vegetales y goma de konjac, un aditivo alimentario frecuentemente utilizado.
Ambos componentes trabajan juntos para formar una película de gel capaz de absorber agua del aire y liberarla según sea necesario, sin requerir mucha energía.
En primer lugar, la estructura porosa de la goma atrae el agua del aire circundante. Mientras tanto, la celulosa, por el contrario, está diseñada para responder al calor suave liberando el agua capturada.
El proceso de fabricación de este gel también es bastante simple, según el equipo de investigación. Los ingredientes base se mezclan, luego se vierten en un molde y se dejan reposar durante dos minutos.
Después de eso, el gel se seca por congelación, luego se libera del molde y está listo para usar. Este gel se puede moldear según sea necesario, y el proceso de mejora es bastante sencillo y económico.
