Thomas van de Sandt
Het lijkt het sciencefictionboek Dune wel: een katoenen deken die in woestijnachtige gebieden ’s nachts water opneemt uit de mist en dit als het warmer wordt vanzelf over de akkers laat vloeien.
Als het aan onderzoekers van de TU Eindhoven en de Hong Kong Polytechnic University (PolyU) ligt, is dit binnenkort echter werkelijkheid. Zij brachten een laagje van het polymeer PNIPAAm – poly(isopropylacrylamide) – aan op katoen, waardoor het materiaal in mistige lucht tot wel 340 procent van het eigen gewicht aan water kan opnemen. Het mooie is dat het behandelde katoen al dit water weer loslaat boven de 34 graden Celsius, omdat dan de microstructuur van het materiaal verandert.
Tot 34 graden Celsius heeft het materiaal op microscopisch niveau een sponsachtige structuur, waardoor het zoveel water op kan nemen. Ter vergelijking: onbehandeld katoen neemt slechts 18 procent van het eigen gewicht aan water op. Boven 34 graden Celsius is de structuur van het met PNIPAAm behandelde katoen juist gesloten, waardoor het materiaal waterafstotend wordt. Het scheidt dan eerder opgenomen water, zonder verontreinigingen, weer uit. Volgens de onderzoekers is deze cyclus vele malen te herhalen, zonder dat het rendement afneemt.
Door deze eigenschappen is het materiaal uitstekend geschikt voor watervoorziening in woestijngebieden. In veel woestijnen komt ’s nachts namelijk mist voor. Bovendien is het basismateriaal – katoen – goedkoop en kan het meestal lokaal worden geproduceerd. De toevoeging van PNIPAAm maakt het wel wat duurder, maar volgens onderzoeker dr. Catarina Esteves hoeft er hiervan slechts 12 procent bij en is ook PNIPAAm geen bijzonder duur materiaal.
Esteves en haar collega John Xin van PolyU gaan nu aan de slag om de kwaliteit van het ontwikkelde materiaal te optimaliseren. Esteves hoopt dat het katoen nog meer water op kan nemen en verwacht de omslagtemperatuur te kunnen aanpassen, zodat het water al bij lagere temperaturen vrijkomt.
