توپ های هیدروژل قادر به جذب آب هزار بار بیشتر از وزن خود هستند، به نظر می رسد ایده آل برای استفاده به عنوان یک مخزن آب زیرزمینی کوچک است. از لحاظ نظری، هنگامی که خاک خشک می شود، هیدروژل ها آب را جدا می کنند تا ریشه گیاهان را هیدراته کنند، در نتیجه صرفه جویی در آب و افزایش عملکرد محصولات کشاورزی حتی در شرایط خشکسالی.
با این حال، افزودن هیدروژل ها به زمینه های کشاورز نتایج مبهم را می دهد.
در کار خود، دانشمندان پرینستون یک پلت فرم آزمایشی را نشان داده اند. این اجازه می دهد تا شما را به مشاهده هیدروژل ها در خاک، و همچنین در دیگر محیط های بسته فشرده.
این پلت فرم بر اساس دو ماده تشکیل شده است: یک محیط گرانول شفاف، یعنی بسته بندی توپ های شیشه ای، به عنوان یک جایگزین برای خاک، و آب حاوی مواد شیمیایی، به نام تيوسیانات آمونیوم نامیده می شود. این مواد شیمیایی به طرز ماهرانه ای تغییر بخشی از نور را از طریق آب، جبران اثرات تحریف شده که معمولا دانه های شیشه ای گرد دارند، جبران می کند. در نتیجه، دانشمندان می توانند یک توپ هیدروژل رنگی را در وسط خاک مصنوعی ببینند.
Dateta، استادیار گروه مهندسی شیمی و بیولوژیکی در پرینستون و نویسنده ارشد این مطالعه منتشر شده در مجله علمی، گفت: "تخصص آزمایشگاه من جستجو برای مواد شیمیایی مورد نظر در غلظت های مناسب برای تغییر خواص نوری مایع است." پیشرفت در فوریه 12. - این ویژگی تجسم سه بعدی جریان های سیال و فرآیندهای دیگر را که معمولا در محیط های غیر قابل دسترس، مبهم مانند خاک و سنگ رخ می دهد، فراهم می کند. "
دانشمندان از نصب استفاده کرده اند تا نشان دهند که مقدار آب ذخیره شده توسط هیدروژل ها توسط تعادل بین نیروی متصل شده با تورم هیدروژل با آب و نیروی محرمانه خاک اطراف کنترل می شود.
در نتیجه، هیدروژل های نرم تر مقدار زیادی از آب را هنگام مخلوط کردن با لایه های سطحی خاک جذب می کنند، اما در عمق کار نمی کنند، جایی که فشار رو به رشد تجربه می شود.
در عوض، هیدروژل های سفت و سخت، سنتز شده با افزایش اوراق قرضه عرضی داخلی، می توانند به مقاومت در برابر فشار خاک مقاومت کنند و بر این اساس، آنها کارایی را حفظ می کنند.
Datta گفت که، توسط این نتایج هدایت می شود، مهندسان اکنون قادر به انجام آزمایش های بیشتر برای تطبیق شیمی هیدروژل ها به فرهنگ های خاص و شرایط خاک خواهند بود.
Datta گفت: "نتایج ما توصیه هایی را برای توسعه هیدروژل ها ارائه می دهد که می تواند به طور مطلوب آب را جذب کند، بسته به خاک هایی که برای استفاده آنها مورد استفاده قرار می گیرند، به طور بالقوه کمک به برآورده ساختن نیاز رو به رشد برای غذا و آب ارائه می دهند."
منبع الهام بخش برای کار علمی این بود که نتیجه گیری در مورد چشم انداز های بزرگ استفاده از هیدروژل ها در کشاورزی، اما در برخی موارد، کشاورزان ناراضی بودند و معتقدند که آنها بیهوده صرف پول می کنند.
(منبع: www.eurekalert.org).