В МГУ оценили эффективность почвенных гидрогелей для удержания влаги

Исследование способности композитных гелеобразующих почвенных кондиционеров притягивать и удерживать влагу в зависимости от ее активности и температуры окружающей среды выполнили почвоведы МГУ, 25 ноября сообщает пресс-служба университета. Ученые оценили эффективность почвенных гидрогелей — их гигроскопичность, дисперсность и потенциальная стойкость к осмотическому разрушению.

Кроме того, работа обосновывает неэффективность технологий получения влаги из воздуха с использованием таких кондиционеров. Результаты проведенных исследований были представлены в статье «Гигроскопичность гелеобразующих композиционных материалов: термодинамическая оценка и технологическое значение», опубликованной в Journal of Composites Science. Гигроскопичные полимеры, способные вбирать и удерживать огромное количество жидкости по сравнению с собственной массой, широко используются в разных отраслях, в том числе и в быту. Такие гелеобразующие композиционные материалы могут применяться как агенты в системах удержания и контролируемого высвобождения агрохимикатов и пестицидов, или же лекарственных препаратов, а также для других целей. Гигроскопичные композитные гелеобразующие почвенные кондиционеры применяют, например, в бурильных работах, в ландшафтном дизайне и сельском хозяйстве. При этом важно знать, насколько хорошо используемые кондиционеры вбирают в себя, а также отдают воду. Исследование, проведенное учеными МГУ, показало, что водопоглощение выбранных супергигроскопичных композиционных материалов во влажном воздухе (относительная влажность более 90%) достигает содержания воды 80–130% (по массе). Но при этом вода имеет слишком высокую энергию удерживания, что не позволяет зеленым растениям ее усваивать. Этот факт ставит под сомнение эффективность технологии получения воды из воздуха с использованием гигроскопичных материалов. Один из авторов исследования, профессор кафедры физики и мелиорации почв факультета почвоведения МГУ Андрей Смагин поясняет: «Суперабсорбенты поливной воды для улучшения водоудерживающей способности почвы являются также высоко-гигроскопичными материалами, способными двукратно изменять свой вес при естественных колебаниях влажности атмосферного воздуха. Без знаний о закономерностях динамики гигроскопичности полимерных суперабсорбентов невозможно правильно их применять на практике и добросовестно торговать такими материалами, не вынуждая покупателя тратить до 50% денег на адсорбированную воду в полимере». Результаты исследовательской работы были использованы для разработки технологии синтеза гидрогелевых препаратов для противопатогенной защиты почвы, запатентованной в Российской Федерации.