乾燥した砂漠の大気中から純粋な水を採取することに成功。

　カラカラに乾燥した砂漠であってすら、その大気中にはわずかに湿気が含まれている。

　マサチューセッツ工科大学（MIT）で開発された新素材は、そうした湿気を集めて、きれいな飲み水にすることができるという。

　この新素材は、いわば超強力な乾燥剤と紙オムツのコラボのようなもの。なので低コストで作ることができ、それでいて高性能だ。

　空気から水を集めるので、汚染の恐れがある川や地下水よりも安全である可能性もある。

　雨が乏しく飲料水の確保が難しい乾燥地域にとってはとても大切な、大きな可能性を秘めた発明であるそうだ。

超強力な乾燥材で湿気を集めオムツの材料で水をためる

　空気から水を集めるというアイデアはこれまでにもあった。例えば、2022年には「こんにゃくゼリーで作られたフィルムで空気中の湿気を集める」という発明があった。

　今回、マサチューセッツ工科大学の研究チームが考案したアイデアは、いわば「乾燥剤とオムツのコラボ」とでもいうべきものだ。

　そのメイン材料となるのは「塩化リチウム」だ。これは超強力な乾燥剤で、空気から質量の10倍もの水分を吸収することができる。

　ただ塩化リチウムは吸湿力は超優秀でも、吸い取った水をためておくのが下手だ。

　そこでもう1つ鍵となる材料がオムツによく使われる材料でもある「ハイドロゲル」だ。

　この繊維から作られるゲル状素材は、グッと伸びることその内部に小さな空間を開けることができる。そのおかげで、たっぷりと水分をためておけるのだ。 新たに開発された吸湿素材。乾燥した砂漠の空気であっても水を集められる / image credit:Gustav Graeber and Carlos D. Diaz-Marin/MIT

塩化リチウム溶液にハイドロゲルを最大30日浸すことがポイント

　この2つを組み合われば、空気からたっぷり水分を吸収して、それをためておける新素材ができると思われたのだが、1つ困ったことがあった。

　それは両者を組み合わせることが、意外と難しかったのだ。

　新しい吸湿素材を作るにはハイドロゲルに塩化リチウムを取り込ませる必要があった。ところが、これがうまくいかなかったのだ。

　ハイドロゲルと塩化リチウムを混ぜて2日待っても、ハイドロゲル1gあたり、たった4〜6gの塩化リチウムしか吸収されないのである。

　これでは空気から十分な水分を集めることができない。

　だが今回の研究チームは、これはやり方の問題ではなく、ほんの2、3日で諦めてしまうことが原因ではないかと考えた。これまでの研究者はあまりにも焦りすぎていたのだ。

　そこで今回は、濃度の異なる塩化リチウム溶液にハイドロゲルを最大30日間浸けっぱなしにしてみることにした。

　すると狙い通り、ハイドロゲル1gあたり24gの塩化リチウムが吸収された。 顕微鏡で見ると、塩化リチウムを吸収したハイドロゲルはこんな感じだ / image credit:/Gustav Graeber and Carlos D. Diaz-Marin/MIT

記録的な吸湿力で砂漠地帯での飲み水を確保

　この新素材で空気中の水分を集めてみると、その性能は素晴らしいものであることがわかった。

　この新素材は、相対湿度わずか30％、つまり夜の砂漠とほぼ同じカラカラに乾いた空気から、1gあたり1.79gの水分を集めることができたのだ。これは記録的な水分量であるという。

　この新吸湿素材は、雨があまり降らず、飲み水が不足しがちな乾燥地域ではとても大切な発明になる可能性を秘めている。

　特に汚染が気になる川や地下水に頼る必要がないので、安全性の面でも高いと考えられる。

　研究チームは現在、この新吸湿素材の反応速度アップに取り組んでいる。

　うまくいけば、1日に24回水を回収できるような性能すら発揮できるかもしれないとのこと。そんなグッズがあれば、キャンプなんかでも活躍してくれそうだ。

　この研究は『Advanced Materials』（2023年5月18日付）に掲載された。

References:New salty gel can harvest pure water from dry desert air / This salty gel could harvest water from desert air | MIT News | Massachusetts Institute of Technology / written by hiroching / edited by / parumo
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