Le palle di idrogel in grado di assorbire l'acqua un migliaio di volte in più del loro peso, sembrano ideali per l'uso come un minuscolo serbatoio di acqua sotterranea. Teoricamente, quando il terreno si asciuga, gli idrogels hanno isolato l'acqua per idratare le radici delle piante, risparmiando in tal modo acqua e aumentando la resa di colture anche nelle condizioni di siccità.
Tuttavia, l'aggiunta di idrogel ai campi contadini conferisce risultati ambigui.
Nel suo lavoro, gli scienziati di Princeton hanno dimostrato una piattaforma sperimentale. Permette di osservare gli idrogel nei terreni, così come in altri ambienti chiusi compressi.
La piattaforma è basata su due ingredienti: un mezzo granulare trasparente, vale a dire l'imballaggio di palline di vetro, come sostituto del suolo e dell'acqua contenente una sostanza chimica, chiamata tiocianato di ammonio. Questa sostanza chimica sta cambiando abilmente la refrattiva della luce per acqua, compensando gli effetti distorti che di solito hanno perline di vetro rotonde. Di conseguenza, gli scienziati possono vedere una palla di idrogel a colori nel mezzo del terreno artificiale.
"La mia specializzazione di laboratorio è la ricerca della sostanza chimica desiderata nelle giuste concentrazioni per modificare le proprietà ottiche dei liquidi", ha dichiarato Datta, professore associato del Dipartimento di ingegneria chimica e biologica in Princeton e autore senior dello studio pubblicato sulla rivista Science Anticipi il 12 febbraio. - Questa funzione fornisce la visualizzazione tridimensionale di flussi fluidi e altri processi che si verificano in ambienti solitamente inaccessibili e opachi come il suolo e le pietre ".
Gli scienziati hanno usato l'installazione per dimostrare che la quantità di acqua immagazzinata dagli idrogel è controllata dal bilanciamento tra la forza attaccata al gonfiore dell'idroga con acqua e la forza restrizione del terreno circostante.
Di conseguenza, gli idrogel più morbidi assorbono una grande quantità di acqua quando si mescolano con strati superficiali del terreno, ma non funzionano così bene nella profondità, dove la pressione crescente sta vivendo.
Invece, i rigidi idrogels, sintetizzati con maggiori legami trasversali interni, potrebbero meglio resistere alla pressione del suolo e, di conseguenza, hanno mantenuto l'efficienza.
Data ha detto che, guidato da questi risultati, gli ingegneri saranno ora in grado di effettuare ulteriori esperimenti per adattare la chimica degli idrogel a particolari culture e condizioni del suolo.
"I nostri risultati forniscono raccomandazioni per lo sviluppo di idrogel che possono assorbire in modo ottimale acqua a seconda del terreno in cui sono destinati all'uso, potenzialmente aiutando a soddisfare la crescente necessità di cibo e acqua", ha dichiarato Datta.
La fonte di ispirazione per il lavoro scientifico era che il Dat ha scoperto le enormi prospettive di utilizzare gli idrogel in agricoltura, ma in alcuni casi gli agricoltori sono rimasti insoddisfatti e credevano che avessero passato soldi invano.
(Fonte: www.eurekalert.org).