Bolas de hidrogel capazes de absorver a água mil vezes mais do que seu peso, parece ideal para uso como um minúsculo tanques de água subterrânea. Teoricamente, quando o solo seca, os hidrogéis isolados água para hidratar as raízes das plantas, economizando assim a água e aumentando o rendimento das culturas mesmo nas condições de seca.
No entanto, a adição de hidrogéis para campos agricultores fornece resultados ambíguos.
Em seu trabalho, os cientistas de Princeton demonstraram uma plataforma experimental. Ele permite observar hidrogéis em solos, bem como em outros ambientes fechados comprimidos.
A plataforma é baseada em dois ingredientes: um meio granular transparente, nomeadamente a embalagem de bolas de vidro, como substituto para o solo, e a água contendo um produto químico, chamado de tiocianato de amônio. Esse produto químico é habilmente mudando a refratividade da luz por água, compensando os efeitos distorcimentos que geralmente teriam contas redondas. Como resultado, os cientistas podem ver uma bola de hidrogel de cor no meio do solo artificial.
"Minha especialização laboratorial é a busca do produto químico desejado nas concentrações certas para alterar as propriedades ópticas dos líquidos", disse Datta, professor associado do Departamento de Engenharia Química e Biológica em Princeton e Autor Sênior do Estudo Publicado na revista Ciência. Avanços em 12 de fevereiro. - Esse recurso fornece visualização tridimensional de fluxos de fluido e outros processos que ocorrem em ambientes geralmente inacessíveis, opacos, como solo e pedras. "
Os cientistas usaram a instalação para demonstrar que a quantidade de água armazenada por hidrogéis é controlada pelo equilíbrio entre a força anexada com o inchaço do hidrogel com água e a força de restrição do solo circundante.
Como resultado, os hidrogéis mais suaves absorvem uma grande quantidade de água ao misturar com camadas superficiais do solo, mas não funcionam tão bem na profundidade, onde a crescente pressão está experimentando.
Em vez disso, os hidrogéis rígidos, sintetizados com o aumento das ligações transversais internas, poderiam resistir melhor à pressão do solo e, em conformidade, mantiveram eficiência.
Datta disse que, guiado por esses resultados, os engenheiros poderão agora realizar novas experiências para adaptar a química de hidrogéis a culturas específicas e condições de solo.
"Nossos resultados fornecem recomendações para o desenvolvimento de hidrogéis que podem absorver de forma ideal, dependendo do solo em que são destinados a serem usados, potencialmente ajudando a satisfazer a crescente necessidade de alimentos e água", disse Datta.
A fonte de inspiração para o trabalho científico foi que o Datt descobriu sobre as enormes perspectivas de usar hidrogéis na agricultura, mas em alguns casos os agricultores permaneceram insatisfeitos e acreditavam que gastavam dinheiro em vão.
(Fonte: www.eurekalert.org).