中南林业科技大学《自然·通讯》：新型非对称亲水性凝胶实现高效空气集水

背景：全球淡水资源紧缺，从大气中捕捉水蒸气是可持续的淡水解决方案，但传统吸湿凝胶的均质网络结构存在水分子保留与传输难以兼顾的矛盾。研究目的：中南林业科技大学等单位的研究团队旨在开发一种新型非均质结构有机凝胶，以解决上述矛盾，实现高效的大气水收集。结论：团队成功构建了由亲水性果胶壳和相对疏水的氧化石墨烯核心组成的非对称亲水性凝胶（HPGP），通过空间解耦设计分离水汽捕捉与内部传输功能。该材料在30%-90%相对湿度下吸水量达0.83-6.57克/克，在1倍太阳光下脱附速率高达2.06千克/平方米/小时，每日产水量达2.86升水/千克吸附剂，户外测试显示收集水符合饮用水标准，且材料具有循环稳定性和环境可持续性，为高性能空气集水材料提供了新设计思路。