近日，來自新加坡國立大學（NUS）的研究團隊研發出了一種能從空氣中收集水分，並自動完成澆水的耕作系統，該技術被譽為可能成為下一個「頁岩氣技術」的革命性創新。
新型耕作系統
你能夠想像植物能夠用自己汲取空氣中的水分，而不是被動地通過澆水來種植嗎？近日，來自新加坡國立大學（NUS）的研究人員創建了一種能夠通過新型水凝膠從空氣中抽水從而達到自給自足的植物耕作系統，研究團隊將這套系統命名為SmartFarm，並希望未來的耕作模式能夠因為這項技術有新的根本性變革。
SmartFarm是一整套全自動的農業耕作系統，可以通過吸收太陽能來運行。它的外觀看起來像一個很大的魚缸，可以通過在設定的時間開啟系統達到自動汲水的效果。
SmartFarm的研究團隊，來源：ST
通常情況下，當夜晚到來的時候，SmartFarm的頂蓋會自動打開，通過使用水凝膠捕獲空氣中的水分給作物吸收和儲存；早晨日出後，在預設的時間，頂蓋會關閉以限制水蒸氣流失，使其凝結在植物和土壤表面上並最終被吸收，達到自給自足的目的。
到目前為止，這個NUS的研究團隊已經在SmartFarm的實驗原型機中成功實現了空心菜（Kangkong）的種植，目前正在測試和驗證更多種類的作物的可行性。研究人員說，這項技術旨在利用大量未開發的淡水源，即空氣中的水分來實現和解決兩個當今世界的最大的兩個問題：淡水資源和糧食的短缺。
空心菜，來源：百度百科
媒體在報道該技術時將其與前段時間非常著名的頁岩氣開採技術進行比較，認為其都是創造性的將難以收集的零散資源集中開採，如果能大規模實現的話，這將是能和頁岩氣技術相提並論的革命性新思維。
研究過程
SmartFarm項目負責人，國大材料科學與工程系的助理研究員Tan Swee Ching在接受採訪時說：「空氣中的水分是一個巨大的淡水來源，但是由於技術限制目前為止還沒有被大規模開發。」 新加坡的濕度水平通常超過80％，非常適合水凝膠技術，他補充說。
Tan教授曾經在高溫氣候下工作了多年，他最初開始研究水凝膠是為了解決新加坡經常令人不舒服的高溫的問題。他說：「經過研究我發現，我們感受到的許多熱量實際上是由於新加坡的濕度所致。因為新加坡四面環海，造成大環境本就十分潮濕，地處熱帶導致於人體的水分（例如汗水）無法從皮膚上蒸發掉，而這正是我們通常損失熱量的方式。」
新加坡潮濕的環境是該技術絕佳的使用場景，來源：搜狐
該研究團隊研究人員於2019年底開始研究並發現銅基凝膠（Copper-based gel）無毒且具有極強的吸收能力，能夠將自身重量的300％或三倍的水保持在其中。相比之下，目前商業上使用的乾燥材料（例如矽膠）最多只能將其自身重量的30％容納在水中。
新研製的一公斤新凝膠的生產成本約為20美元，但研究人員預計，隨著需求的增加，成本將進一步下降。NUS的研究和孵化團隊目前正在與行業合作夥伴進行談判，以探討進一步商業化的可能。
其他應用
水凝膠的應用遠遠超出了農業領域，例如，它已在夏威夷太空探索項目（HI-Seas）中被用於模擬人類在火星的棲息地的耕種。
水凝膠的應用，來源：維基百科
水凝膠還被用來控制小型實驗溫室的濕度，以在去年11月至12月的模擬月球任務Selene II中生長和維持農作物等等，相信未來，在人類衝出地球探索宇宙的偉大嘗試中，水凝膠必將扮演重要的角色。
