Piratez votre nourriture avec de l'eau

Certains des endroits les plus secs de la planète sont également parmi les plus difficiles à développer à des fins agricoles, d’expansion résidentielle et de croissance économique. C'est pourquoi les scientifiques recherchent des moyens simples et peu coûteux de permettre aux habitants des régions désertiques isolées de produire de l'eau propre, propre à la consommation, à la cuisine et aux cultures dont ils ont besoin pour survivre.

Pendant des années, les chercheurs dans le domaine de la collecte de l'eau atmosphérique (AWH) se sont concentrés sur les structures mécaniques inspirées des plantes et des animaux du désert, telles que les bosses sur le dos du coléoptère du désert du Namib, capables de saisir les gouttes de brouillard matinal.

Mais les scientifiques de l’Université du Texas à Austin tentent une approche différente. Ils testent des hydrogels pour capturer et libérer l’eau, en utilisant les mêmes types d’ingrédients que ceux utilisés dans le thé aux perles, les nouilles instantanées et les gouttes pour les yeux.

Essayez les activités ci-dessous pour voir comment fonctionnent les hydrogels. Utilisez-les ensuite pour faire pousser des légumes savoureux et ajoutez-les à des recettes pour réaliser des desserts amusants !

Les hydrogels sont un type de polymère (une longue chaîne de molécules) qui peut contenir une grande quantité d'eau, mais ne se dissout pas. Ils sont hydrophiles, ce qui signifie qu’ils attirent les molécules d’eau – et lorsqu’ils le font, ils peuvent gonfler jusqu’à atteindre plusieurs fois leur taille d’origine. Il existe également des polymères hydrophobes qui repoussent l'eau.

Les scientifiques de l'UT Austin ont fabriqué un nouveau matériau hydrogel à partir de deux substances principales :

En combinant ces substances, les scientifiques ont construit un condenseur à eau qui ne nécessite pas d'électricité. La nuit, lorsqu'il fait frais, il absorbe de la vapeur d'eau. Le jour, lorsqu'il fait chaud, de l'eau liquide suinte. Alors que les deux tiers de la population mondiale ressentent désormais les effets de la pénurie d'eau, ce type de matériel simple de récupération de l'eau pourrait faire partie de la solution au problème croissant de la recherche d'eau douce.

Dans ces deux activités, vous testerez la taille réelle des gels hydrophiles lorsqu'ils absorbent de l'eau et ce qui se passe lorsqu'ils la libèrent. Ensuite, vous utiliserez l’eau stockée dans les hydrogels pour faire pousser de nouvelles plantes.

Notes de sécurité et de nettoyage :

Commencez votre expérimentation avec les hydrogels en testant la quantité de billes de gel qui se dilatent lorsqu'elles sont ajoutées à l'eau et le temps qu'il leur faut pour libérer l'eau et rétrécir à nouveau.

Pendant que vous travaillez sur cette activité, réfléchissez à ces questions.

Ajoutez une quantité de perles dans votre tasse à mesurer ou votre récipient. Ajoutez ensuite de l'eau pour remplir le récipient. Crédit : Kathy Ceceri

Attendez que les perles absorbent l'eau. Crédit : Kathy Ceceri

Mesurez à quel point les perles se sont dilatées après avoir absorbé toute l'eau. Crédit : Kathy Ceceri

Placez vos perles expansées dans un récipient et marquez la hauteur des perles avec une ligne. Écrivez la date sur le récipient. Crédit : Kathy Ceceri

Laissez sécher les perles et libérez l'eau. Voyez combien de jours il faut aux perles pour revenir à leur taille d'origine. Crédit : Kathy Ceceri

Pour cette activité, vous utiliserez les billes que vous avez hydratées (celles auxquelles vous avez ajouté de l'eau) lors de l'activité 1 pour remplir des récipients destinés à faire repousser les restes de légumes qui produisent des légumes verts comestibles, comme les restes de bulbe blanc d'oignons verts ou la cime feuillue. d'une carotte. Les perles retiennent l’eau, ce qui favorise la croissance des nouvelles racines.

Pendant que vous travaillez sur cette activité, réfléchissez à ces questions.

Percez des trous au fond de votre récipient. Ajoutez des billes hydratées. Placez vos plantes sélectionnées dans les perles avec le côté racine vers le bas. Crédit : Kathy Ceceri

Placez vos contenants de plantes dans un bac étanche. Crédit : Kathy Ceceri

Donnez du soleil à vos plantes et laissez-les pousser. Vous devrez peut-être ajouter de l'eau supplémentaire. Crédit : Kathy Ceceri

Le type de cellulose que vous utiliserez pour cette activité est thermo-réversible. Vous chaufferez l’hydrogel pour le faire gonfler, puis regarderez l’eau suinter à mesure qu’elle refroidit à température ambiante. Ajoutez-le à une base de glace pour réaliser un dessert qui conserve sa forme lorsqu'il est chaud et qui commence à fondre en refroidissant !

La recette ici utilise du Methocel A4C, un type de méthylcellulose qui forme un gel ferme à 122-131°F (50-55°C). D'autres types de méthylcellulose peuvent nécessiter des temps de cuisson différents ou des concentrations différentes. Utilisez une balance si vous souhaitez plus de contrôle sur la quantité d'hydrogel dans votre glace.