观速讯丨超级“毛巾”来了，吸水性是纸巾3倍

本报讯当厨房里的水溅出来时，纸巾和抹布就能解决问题。不过，研究人员已经制造出“更好的吸附剂”——吸附力是普通纸巾3倍多的“凝胶片”。相关研究2022年12月21日发表于《物质》。研究者表示，这种可吸附、可折叠、可切割的凝胶片，有朝一日可能用于厨房或手术室。

通常有两种材料可以吸附液体——多孔材料和水凝胶。像布和纸这样的多孔材料通常灵活、可折叠、易于使用，但吸附力并不强。另一方面，由聚合物（大分子网）构成的高吸水性水凝胶可以吸附超过自身重量100倍的水。然而干燥时，这些水凝胶会变成易碎的固体。

“我们重新设想了水凝胶的样子。”该研究通讯作者、美国马里兰大学教授Srinivasa Raghavan说，“我们所做的就是将纸巾和水凝胶的理想特性结合起来。”

(相关资料图)

为了制作凝胶片，研究团队首先将酸、碱和水凝胶的其他成分混合在一个带拉链的袋子里。就像醋遇到小苏打一样，这种混合物在凝胶中释放出二氧化碳气泡，形成了一种多孔泡沫状材料。接下来，研究人员把袋子夹在玻璃板之间，形成一个薄片，然后暴露在紫外线下，于是，液体在气泡周围凝结，留下气孔。最后，研究小组将固定的薄片浸入酒精和甘油中，然后取出风干。这使得干燥的凝胶片能保持柔软和灵活性，并拥有类似织物的质地。

Raghavan说：“据我们所知，这是第一个具有柔软触感和机械性能的水凝胶。”研究人员表示，这些凝胶片在环境条件下保持了1年的柔软和灵活性，稳定性良好。“我们正试图用简单的材料获得独特的性能。”

与商用布垫和纸巾相比，同样大小的凝胶片能吸附前者3倍以上的液体量。当研究人员将其放在溢出的25毫升水面上时，凝胶片在20秒内膨胀并吸附了这些水，并能保持水不滴落。然而，布垫只吸附了大约60%的水，且会滴水。

凝胶片在黏稠液体中也表现良好，比如糖浆、血液，甚至是比水浓度大100万倍的液体。研究人员发现，凝胶片可以在60秒内吸附近40毫升血液，而纱布敷料只吸收了55%。凝胶片吸附的血液也能很好地保持，而纱布则会渗漏血液。与卫生巾、海绵和纱布相比，凝胶片吸附的血液量是其他材料的两倍多。

接下来，该团队计划通过增加吸附性、强化材料、降低成本和重复使用优化凝胶片。研究人员还在寻找一种能吸油的凝胶片。

Raghavan说：“原则上，凝胶片可能是纸巾的高级形式。”他设想这种凝胶片可以用于清理厨房和实验室，还可以清理经血和手术中存在的液体。由于其具有柔韧性和吸收性，也有可能作为敷料阻止伤口大量出血。“我一直有兴趣让我们的发明走得更远，而不仅仅是发表论文。如果它有实际应用，那就太棒了。”（晋楠）