Boules d'hydrogives capables d'absorber de l'eau mille fois plus que leur poids, semblent idéales pour une utilisation comme de minuscules réservoirs d'eau souterrains. Théoriquement, lorsque le sol sèche, les hydrogels isolés de l'eau pour hydrater les racines des plantes, sauvant ainsi l'eau et augmenter le rendement des cultures, même dans des conditions de sécheresse.
Cependant, l'ajout d'hydrogels aux champs d'agriculteurs donne des résultats ambigus.
Dans son travail, les scientifiques de Princeton ont démontré une plate-forme expérimentale. Il vous permet d'observer des hydrogels dans les sols, ainsi que dans d'autres environnements fermés comprimés.
La plate-forme est basée sur deux ingrédients: un milieu granulaire transparent, nommément emballage de boules de verre, comme substitut du sol et d'eau contenant un produit chimique, appelé thiocyanate d'ammonium. Ce produit chimique change habilement la réfractivité de la lumière par l'eau, compensant les effets de déformation qui auraient généralement des perles de verre rondes. En conséquence, les scientifiques peuvent voir une balle d'hydrogel couleur au milieu du sol artificiel.
"Ma spécialisation de la laboratoire est la recherche du produit chimique souhaité dans les bonnes concentrations de modifier les propriétés optiques des liquides", a déclaré DATTA, professeur agrégé du département de l'ingénierie chimique et biologique à Princeton et auteur principal de l'étude publiée dans la Journal Science Avances du 12 février. - Cette fonction fournit une visualisation en trois dimensions des flux de fluide et d'autres processus qui se produisent dans des environnements opaques généralement inaccessibles tels que le sol et les pierres. "
Les scientifiques ont utilisé l'installation pour démontrer que la quantité d'eau stockée par hydrogel est contrôlée par l'équilibre entre la force attachée avec le gonflement de l'hydrogel avec de l'eau et la force de retenue du sol environnant.
En conséquence, des hydrogels plus doux absorbent une grande quantité d'eau lors du mélange avec des couches de surface du sol, mais ne fonctionnent pas si bien dans la profondeur, où la pression croissante connaît.
Au lieu de cela, des hydrogels rigides, synthétisés avec une augmentation des liaisons transversales internes, pourraient mieux résister à la pression du sol et, en conséquence, ils maintenaient efficacité.
DATTA a déclaré que, guidée par ces résultats, les ingénieurs pourront désormais effectuer des expériences supplémentaires pour adapter la chimie des hydrogels à des cultures et des conditions de sol spécifiques.
"Nos résultats fournissent des recommandations pour le développement d'hydrogels pouvant absorber de manière optimale l'eau en fonction du sol dans lequel ils sont destinés à être utilisés, contribuant potentiellement à satisfaire le besoin croissant de nourriture et d'eau", a déclaré Datta.
La source d'inspiration pour les travaux scientifiques était que la DATT a découvert les énormes perspectives d'utiliser des hydrogels dans l'agriculture, mais dans certains cas, les agriculteurs sont restés insatisfaits et estimaient avoir dépensé de l'argent en vain.
(Source: www.euturekalert.org).