Ученые МГУ развенчали миф о чудодейственных свойствах гидрогеля

Ученые МГУ поставили под сомнение способность гидрогелей, широко используемых в растениеводстве, получать влагу из воздуха. Для этого они изучили, как композитные гелеобразующие почвенные кондиционеры притягивают влагу в зависимости от ее активности и температуры окружающей среды, результаты исследования опубликованы в Journal of Composites Science (.pdf).

Водопоглощающие полимеры способны вбирать и удерживать огромное количество жидкости по сравнению с собственной массой (так называемой гигроскопичностью). В частности, почвоведы МГУ изучили композиционные материалы, способные вбирать массу воды, которая может на 30% превышать их собственную.

«Однако данная влага прочно связывается в материалах и не может потребляться зелеными растениями. Это ставит под сомнение использование активно рекламируемых в последние годы технологий получения воды из воздуха при помощи гелеобразующих почвенных кондиционеров. Высокая степень и скорость поглощения воды гидрогелями в зависимости от температуры и влажности воздуха должны обязательно учитываться при технологическом расчете доз для их применения в устойчивом сельском хозяйстве и озеленении», — считают исследователи МГУ.

Ученые предложили простой и общедоступный метод удаления молекул воды при нагревании для оценки гигроскопичности, дисперсности и потенциальной стойкости композиционных материалов к избыточному разрушению.

«Суперабсорбенты поливной воды для улучшения водоудерживающей способности почвы являются также высокогигроскопичными 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 абсорбированную воду в полимере», — говорит один из авторов исследования, профессор кафедры физики и мелиорации почв факультета почвоведения МГУ Андрей Смагин.

Результаты работы были использованы в технологии синтеза гидрогелевых препаратов для противопатогенной защиты почвы и запатентованы в Российской Федерации. Как говорится в аннотации к препарату с применением ионов серебра, который по данным ученых позволяет осуществить эффективное подавление роста патогенных микроорганизмов, включая фитофтороз, применение гидрогеля с периодом полураспада более чем действующего вещества позволяет удерживать последнее в прикорневой зоне весь срок службы гидрогеля без вымывания из почвы.