“丝瓜水凝胶”利用阳光能量，净化水效果显著。

尽管我们已经看到了一些利用阳光来净化受污染的水的系统，但它们的产量往往是相当有限的。然而，一种受丝瓜络启发的新水凝胶，利用太阳光一次性处理更多的水，其产量足以满足一个人的日常需求。

现有的太阳能静止型系统利用太阳光加热脏水，使其开始蒸发。由此产生的无污染的水蒸气在蒸馏器内的一个表面上凝结，然后流向一个收集水箱。这是一个聪明的设置，但它只在阳光普照的情况下产生饮用水–即便如此，这也是一个缓慢的过程。

被称为温度响应水凝胶的材料提供了一个替代方案，因为它们在低温下吸收脏水，然后在加热时将其排出（以干净的形式）。根据普林斯顿大学的Rodney Priestley、Xiaohui Xu及其同事的说法，然而，大多数此类凝胶的封闭孔隙并不能使水的处理速度达到大多数人的需求。

考虑到这一限制，科学家们开始复制天然丝瓜络海绵的非常开放的孔隙设计。

他们首先使用水/乙二醇混合物作为独特的聚合介质，生产出一种PNIPAm（聚（N-异丙基丙烯酰胺））水凝胶，具有他们想要的大而开放的孔隙。然后，科学家们用另外两种聚合物–聚多巴胺（PDA）和聚甲基丙烯酸亚砜（PSMBA）涂抹凝胶的内部孔隙。

由此产生的材料在室温下吸收了受污染的水，然后在模拟阳光加热时，在10分钟内释放了70%的水–这比之前测试的闭孔水凝胶快四倍。此外，即使在模拟部分阴天的照明条件下，丝瓜水凝胶仍然在15至20分钟内释放了类似数量的水。

丝瓜水凝胶可用于净化贫困地区或灾难现场的水

那么，它实际上是如何工作的呢？这种水凝胶在低温下是亲水的（吸引水），但在加热后会变得疏水（排斥水）。污染物，如有机染料（在实验室测试中使用）在低温下与水一起被吸入，但由于它们的分子粘在凝胶上，当水在较高温度下被释放时，它们被”抓住”而不会排出，即便是被油污染的水滴也不会被吸入，因为（当时）亲水的凝胶会拒绝它们。

在实验室测试中，丝瓜水凝胶也被成功用于去除污染物，如微塑料和重金属。通过两个处理周期，该材料能够将铬污染从百万分之40降低到百万分之0.07以下，这是饮用水的允许限度。

更妙的是，丝瓜水凝胶可以重复使用，只需用稀释的酸或乙醇来冲洗它。

关于这项研究的论文最近发表在ACS中央科学杂志上。

原文链接： 可用阳光激活的”丝瓜水凝胶”在净化水方面表现出色 – 科学探索 – cnBeta.COM