A explosão populacional global desencadeou uma enorme demanda por água doce e energia. Apesar do grande progresso no desenvolvimento de tecnologia, alcançar a sustentabilidade da água doce e da energia ainda permanece um desafio.
A atmosfera contém umidade atmosférica abundante, atingindo até 12.900 quilômetros cúbicos, seis vezes o volume total dos rios globais. A umidade atmosférica pode satisfazer todas as demandas de energia e água doce se explorada de forma eficaz; no entanto, muitas vezes é ignorado.

A tecnologia emergente de exploração da umidade atmosférica (AME) é uma alternativa promissora para aliviar a crise global de água doce e energia. Beneficiando-se de suas propriedades físicas e químicas altamente ajustáveis, características únicas porosas e expansíveis e fácil integrabilidade com aditivos funcionais, géis poliméricos higroscópicos (HPGs) caracterizados por redes poliméricas tridimensionais (3D) têm sido considerados materiais desejáveis ​​para AME.

Com base nos estudos anteriores relatados sobre HPGs, o Prof. Chen Tao e colegas de trabalho do Ningbo Institute of Materials Technology and Engineering (NIMTE) da Academia Chinesa de Ciências (CAS) resumiram sistematicamente o progresso recente em HPGs com foco particular no mecanismo higroscópico , estratégia de design e preparação e aplicativos AME relevantes.

Na revisão, publicada em Matter , eles desvendaram o mecanismo higroscópico dos HPGs, que envolve dois processos simultâneos, ou seja, retenção de umidade e armazenamento de água.

Estratégias de síntese versáteis para HPGs também são discutidas, incluindo a construção de estruturas porosas em géis hidrofílicos, mistura de componentes higroscópicos em redes poliméricas, etc.

Além disso, integrações racionais de aditivos funcionais em suas redes através da química de gelificação podem dotar os HPGs de propriedades variadas para explorar a umidade capturada para diversas aplicações de ponta para gerenciamento de energia e geração de água doce, envolvendo produção de combustível, gerenciamento térmico, geração elétrica, higrocromismo, captação de água doce e irrigação agrícola.

Além disso, os desafios de desenvolvimento atuais e as tendências futuras de HPGs foram ilustrados, em relação ao desempenho higroscópico relativamente baixo e estabilidade estrutural, regeneração incompleta após hidratação, bem como custo de fabricação, viabilidade comercial e tecnologias conceituais de produção. + Explorar mais

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