사막에서도 물을 회수할 수 있는 초흡수성 소재를 MIT의 엔지니어가 개발

매사추세츠 공과대학(MIT)의 디바이스 연구소가 천연의 흡수성 소재인 하이드로겔을 이용해 과거 전례가 없을 정도의 수분흡수율을 자랑하는 신소재를 개발했습니다.

Extreme Water Uptake of Hygroscopic Hydrogels through Maximized Swelling‐Induced Salt Loading - Graeber - Advanced Materials - Wiley Online Library
https://doi.org/10.1002/adma.202211783

This salty gel could harvest water from desert air | MIT News | Massachusetts Institute of Technology
https://news.mit.edu/2023/salty-gel-could-harvest-water-desert-air-0615

MIT 디바이스 연구소의 구스타프 그레이버 씨와 카를로스 D. 디아스 마린 씨는 종이기저귀에도 사용되고 있는 천연의 흡수성 소재인 하이드로겔에 건조제로 알려진 소금의 일종인 염화리튬을 주입하여 하이드로겔의 흡수성을 높였습니다.

하이드로겔에 소금을 주입하는 시도는 이전부터 있었고 과거 가장 효율이 높았던 것은 폴리머 1g당 4g~6g의 소금을 주입한 하이드로겔이었습니다. 이 샘플은 상대습도 30%의 건조상태에서 재료 1g당 약 1.5g의 증기를 흡수하였습니다.

연구팀은 재료합성의 방법을 재검토해 폴리머 1g당 최대 24g의 염화리튬을 주입하여 상대습도 30%의 건조상태에서 재료 1g당 약 1.79g의 증기를 흡수시키는 데 성공했습니다. 디어스 마린 씨는 “야간 사막은 상대습도가 낮으나 이번 소재를 사용하면 사막에서 물을 흡수할 수 있을 가능성이 있다”고 보았습니다.

by Gustav Graeber and Carlos D. Díaz-Marín

그레이버 씨는 “예기치 못한 놀라움은 이번과 같은 간단한 접근법으로 지금까지 보고된 가운데 최고의 수분흡수량을 얻었다는 것”이라고 말했습니다.

앞으로는 반응속도와 물질이 물을 흡수할 때까지의 시간을 개선해 재료를 신속하게 순환시켜 물의 회수 페이스를 하루 1회에서 하루 24회까지 늘릴 수 있을 것으로 전망되고 있습니다.