텍사스 대학의 엔지니어들은 공기 중에서 물을 흡수하여 식물에 분배할 수 있는 새로운 유형의 토양을 만들었습니다. 이 새로운 토양 유형은 전 세계 농지의 지도를 확장할 수 있습니다. 텍사스 대학에 따르면 가뭄이 악화되는 동안 농업용수 사용을 줄일 수도 있습니다.
엔지니어들이 개발한 "대기압 관개 시스템"은 수분을 흡수하는 슈퍼 젤을 사용하여 공기 중 물을 포획합니다. 토양이 특정 온도로 가열되면 젤이 물을 방출하여 식물이 사용할 수 있도록 합니다. 토양이 물을 분배함에 따라 그 중 일부는 다시 공기 중으로 방출되어 수분을 증가시키고 수확 주기를 계속하기 쉽게 만듭니다.
Walker University의 재료 과학 조교수인 Guihua Yu는 "관개 및 전력 시스템을 구축하기 어려운 지역에서 자율적으로 농사를 짓는 능력은 자원이 점점 부족해짐에 따라 복잡한 물 공급망에서 작물 생산을 자유롭게 하는 데 중요합니다"라고 말했습니다. 기계공학과.
토양 3g은 약 4~0,1g의 물을 추출할 수 있습니다. 농작물에 따라 약 1~XNUMXkg의 토양이 약 XNUMX제곱미터의 농지에 관개할 수 있는 충분한 물을 제공할 수 있다고 엔지니어들은 말합니다.
토양에 있는 젤은 더 시원하고 습한 밤에 공기 중에서 물을 끌어냅니다. 낮 동안의 태양열은 수분을 함유한 겔을 활성화시켜 내용물을 토양으로 방출합니다.
연구원 팀은 토양을 테스트하기 위해 UT Austin에 있는 Cockrell Engineering Training Center 건물의 지붕에서 실험을 수행했습니다. 그들은 하이드로겔 토양이 건조한 지역의 모래 토양보다 물을 더 잘 보유할 수 있고 식물을 성장시키는 데 훨씬 적은 물이 필요하다는 것을 발견했습니다.
40주간의 실험에서 팀은 토양이 수분 함량의 약 20%를 유지한다는 것을 발견했습니다. 반대로 모래 토양에는 일주일이 지나면 XNUMX%의 물만 남습니다.
또 다른 실험에서 연구원 팀은 두 가지 유형의 토양에 무를 심었습니다. 하이드로겔 토양의 모든 식물은 관개 없이 14일 동안 생존했습니다. 모래 토양의 무는 실험의 처음 XNUMX일 동안 여러 번 물을 주었습니다. 모래 토양의 무는 초기 관수 기간 후 이틀 이상 생존하지 못했습니다.
Xinyi Zhou, Panpan Zhang과 함께 연구를 주도한 Yu의 연구 그룹의 PhD 연구원인 Fei Zhao는 "대부분의 토양은 식물이 자라기에 충분합니다."라고 말했습니다. "주요 제약 조건은 물이기 때문에 우리는 주변 공기로부터 물을 모을 수 있는 토양을 개발하고 싶었습니다."
토양에서 물을 수확하는 것은 이 기술의 첫 번째 주요 응용 프로그램이며 과학자 팀이 XNUMX년 이상 이 기술을 연구해 왔습니다.