Maskavas universitātes zinātnieki novērtēja, kā kompozītu želeju veidojošie augsnes uzlabotāji piesaista mitrumu atkarībā no tā aktivitātes un apkārtējās vides temperatūras. Lai to izdarītu, pētnieki izmantoja jaunu metodi ūdens molekulu noņemšanai, kad tas tiek uzkarsēts. Komanda apšaubīja tehnoloģiju izmantošanu mitruma iegūšanai no gaisa šo gaisa kondicionieru darbībā. Darba rezultāti tika publicēti žurnālā Composites Science.
Ūdeni absorbējošie polimēri, kuriem ir spēja absorbēt un aizturēt milzīgu daudzumu šķidruma, salīdzinot ar savu svaru (tā sauktā higroskopiskums), tiek izmantoti dažādās nozarēs un ikdienas dzīvē. Šādus polimērus aktīvi izmanto urbšanā, ainavu dizainā un lauksaimniecībā. Ir svarīgi ne tikai atrast šo inovatīvo materiālu apjomu, bet arī novērtēt, cik labi izmantotie kompozītmateriālu želējošie augsnes uzlabotāji absorbē ūdeni.
Izpētot MV Lomonosova vārdā nosauktās Maskavas Valsts universitātes augsnes zinātnieki, kompozītmateriāli izrādījās spējīgi absorbēt ūdens masu, kas var pārsniegt savu par 30%. Tomēr šis mitrums ir stipri saistīts materiālos, un zaļie augi to nevar patērēt. Tas rada šaubas par pēdējos gados aktīvi reklamēto tehnoloģiju izmantošanu ūdens iegūšanai no gaisa, izmantojot želejveida augsnes uzlabotājus. Veicot tehnoloģisko devu aprēķinu to izmantošanai ilgtspējīgā lauksaimniecībā un ainavu veidošanā, jāņem vērā augstā hidrogēlu ūdens absorbcijas pakāpe un ātrums atkarībā no temperatūras un gaisa mitruma.
Izmantojot termodinamisko pieeju, pētījuma autori dažādos mitruma un temperatūras apstākļos pārbaudīja kompozītmateriālu želeju veidojošus augsnes kondicionētājus. Zinātnieki ir ierosinājuši vienkāršu un vispārpieejamu metodi ūdens molekulu noņemšanai karsēšanas laikā, lai novērtētu kompozītmateriālu higroskopiskumu, dispersiju un iespējamo izturību pret pārmērīgu iznīcināšanu. Metode ir balstīta uz fundamentālo termodinamisko atkarību no ūdens potenciāla un žāvētā materiāla temperatūras termodinamiskajā tvertnē (laboratorijā) ar nemainīgu relatīvo mitrumu.
“Arī apūdeņošanas ūdens superabsorbenti, lai uzlabotu augsnes ūdens aiztures spēju, ir arī ļoti higroskopiski materiāli, kas spēj dubultot savu svaru, dabiskām atmosfēras mitruma svārstībām. Bez zināšanām par polimēru superabsorbentu higroskopiskuma dinamiku nav iespējams tos pareizi pielietot praksē un godprātīgi tirgot šādus materiālus, neliekot pircējam tērēt līdz 50% naudas par adsorbēto ūdeni polimērā,” stāsta. viens no pētījuma autoriem, Maskavas Valsts universitātes Augsnes zinātnes fakultātes Fizikas un augsnes meliorācijas katedras profesors Andrejs Smagins.
Darba rezultāti tika izmantoti hidrogēla preparātu sintēzes tehnoloģijā augsnes pretpatogēnai aizsardzībai un tika patentēti Krievijas Federācijā.