适用于干旱/半干旱地区的导水速率自调节介质采用硅铝酸盐黏土与吸水性聚合物混合而成,由混合物浆体可继续制备获得导水纤维或将浆体干燥后获得块体。导水纤维与导水介质块体可分别安装于渗灌喷头内部或水袋出水端。本导水材料可依土壤湿度控制通向植物根部的水流量,即当土壤干燥需水时材料导水量增加,而当土壤水涝时材料导水量减少,以此实现灌溉水在时间和空间上的合理分配。
适用于干旱/半干旱地区的凝露表面采用在衬底上构造润湿性梯度或几何结构梯度阵列的方式实现水汽在材料表面的加速凝结,为小型低耗水植物的生长供水以及半干旱地区的雾气取水提供了解决方案。
自调节渗水速率导水介质具有智能渗水调控的能力。其独特的设计和制备使其能够根据土壤水分需求自动调节渗水速率,避免了过度灌溉或水分不足的问题。这种导水介质能够根据土壤的渗水能力和作物的需水情况进行精确的水分供应,提高灌溉效率,节约水资源。凝露表面利用大气湿度收集水资源,具有可持续性和环保性。通过设计特殊的表面结构和涂层,凝露表面能够吸附和收集大气中的水分,将其转化为液态水。在干旱地区,大气湿度可能是唯一的水源,凝露表面技术提供了一种可行的水资源收集方法。这种技术不仅能够为农作物灌溉提供水源,还可以用于饮用水供应,减轻对地下水的依赖。自调节渗水速率导水介质和凝露表面的研究还促进了材料科学、表面工程和环境科学的交叉发展。通过对材料的特性和表面结构的优化,研究人员不断改进导水介质和凝露表面的性能和效率。这种跨学科的合作推动了材料科学领域的创新,并为解决水资源管理和可持续发展问题提供了新的思路和解决方案。自调节渗水速率导水介质和凝露表面在干旱地区的应用具有重要的意义。它们能够有效解决水资源短缺和提高灌溉效率的问题,为干旱地区的农业、生活和生态环境提供可持续的目标作出贡献。
张通千,硕士研究生,博士在读 毕业于德国达姆施塔特工业大学,主修机电一体化专业。研究方向:多孔环境功能材料、压电材料的设计与应用、医疗用机械助力机构执行器的开发。研究生期间参与德国西门子医疗器械部CT扫描仪升降床的机构设计和力学校核。讲授《机械设计基础》、《创新设计技法》等课程。
评价单位:“科创中国”新材料产业科技服务团(江西) (中国材料研究学会)
评价时间:2023-09-24
综合评价
该科技成果针对干旱地区的水资源紧缺问题提供了一种有效的解决方案。自调节渗水速率导水介质是一种能够根据土壤湿度自动调节渗水速率的材料。它可以在水源供应充足时增加渗水速率,而在水源缺乏时减慢渗水速率,从而实现有效的节水管理。这项技术的应用可以在干旱地区提高灌溉效率,减少水资源浪费,同时促进农作物的健康生长。
另一方面,凝露表面科技成果为干旱地区的水资源收集提供了一种创新方法。凝露表面技术利用材料表面的特殊设计和涂层,使其能够吸收和收集大气中的水蒸气。这种技术可以有效地将大气中的水资源转化为可用的液态水,为干旱地区提供额外的水源。凝露表面技术的应用可以广泛涵盖农业灌溉、饮用水供应和生活用水等领域,为干旱地区的水资源补给提供了一种可行的解决方案。
综上所述,适用于干旱地区的自调节渗水速率导水介质及凝露表面科技成果具有重要的应用价值。这些创新成果为干旱地区的水资源管理和利用提供了新的思路和技术手段。通过提高灌溉效率、减少水资源浪费和开发大气水资源,这些科技成果有望为干旱地区的可持续发展做出积极贡献,并为其他水资源紧缺地区提供有益的借鉴。
查看更多>