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【材料】蒸腾作用启发的水凝胶表面结构自生长

X-MOL资讯  · 公众号  ·  · 2024-06-06 22:18
    

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生长是自然界中动植物吸收和转化营养物质,以满足其生长的各种需求的一种自然现象。其中树木的生长依赖于蒸腾作用驱动营养物质从土壤中迁移到叶子中进行光合作用而生长(图1a)。首先,叶片表面的水分蒸发(蒸腾作用)降低了叶片内部的水压;紧接着,负压将促使树木从土壤中汲取的营养液输送到树叶中;最终在叶片中经过光合作用形成特定的物质,并形成各种精细的功能性结构。这种生长过程中高效率的物质传输和低能耗特点促使其备受关注,从而激发了有趣的“人工树”的设计( Nature 2008 , 455 , 208-212),用于从亚饱和水中连续提取水。这些“人工树”的关键是水凝胶中彼此独立的充满液体的空腔。在这种结构中,水的蒸发将促使内部的空腔产生的负压( P void ≤ -22 MPa)。在这种负压下,来自外部源的液体被输送到“人工树”的表 ………………………………

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