Hackera il cibo con l'acqua

Alcuni dei luoghi più aridi della Terra sono anche tra i più difficili da sviluppare per l’uso agricolo, l’espansione residenziale e la crescita economica. Ecco perché gli scienziati sono alla ricerca di modi semplici ed economici per consentire alle persone che vivono in remote regioni desertiche di produrre acqua pulita sicura per bere, cucinare e coltivare i raccolti di cui hanno bisogno per sopravvivere.

Per anni, i ricercatori nel campo della raccolta dell’acqua atmosferica (AWH) si sono concentrati su strutture meccaniche ispirate alle piante e agli animali che vivono nel deserto, come le protuberanze sul dorso dello scarabeo del deserto del Namib che possono afferrare le gocce di nebbia mattutina.

Ma gli scienziati dell’Università del Texas ad Austin stanno tentando un approccio diverso. Stanno testando idrogel per catturare e rilasciare acqua, utilizzando gli stessi tipi di ingredienti utilizzati nel bubble tea, negli spaghetti istantanei e nei colliri.

Prova le attività seguenti per vedere come funzionano gli idrogel. Quindi usali per coltivare gustose verdure e aggiungili alle ricette per preparare divertenti dessert!

Gli idrogel sono un tipo di polimero (una lunga catena di molecole) che può contenere una grande quantità di acqua, ma non si dissolve. Sono idrofili, il che significa che attraggono le molecole d’acqua e, quando lo fanno, possono gonfiarsi fino a raggiungere dimensioni molte volte superiori a quelle originali. Esistono anche polimeri idrofobici che respingono l'acqua.

Gli scienziati dell'UT Austin hanno realizzato un nuovo materiale idrogel da due sostanze principali:

Combinando queste sostanze, gli scienziati hanno costruito un condensatore ad acqua che non necessita di elettricità. Di notte, quando fa fresco, assorbe vapore acqueo. Di giorno, quando fa caldo, fuoriesce acqua liquida. Dato che due terzi della popolazione mondiale avverte gli effetti della scarsità d'acqua, questi semplici materiali per la raccolta dell'acqua potrebbero costituire parte della soluzione al crescente problema della ricerca di acqua dolce.

In queste due attività, metterai alla prova quanto possono diventare grandi i gel idrofili quando assorbono acqua e cosa succede quando la rilasciano. Quindi utilizzerai l'acqua immagazzinata negli idrogel per far crescere nuove piante.

Note sulla sicurezza e sulla pulizia:

Inizia la tua sperimentazione con gli idrogel testando quanto le perle di gel si espandono quando vengono aggiunte all'acqua e quanto tempo impiegano per rilasciare l'acqua e restringersi nuovamente.

Mentre svolgi questa attività, considera queste domande.

Aggiungi una quantità di perle al misurino o al contenitore. Quindi aggiungere acqua per riempire il contenitore. Credito: Kathy Ceceri

Aspetta che le perle assorbano l'acqua. Credito: Kathy Ceceri

Misura quanto si sono espanse le perle dopo aver assorbito tutta l'acqua. Credito: Kathy Ceceri

Metti le perle espanse in un contenitore e segna l'altezza delle perle con una linea. Scrivi la data sul contenitore. Credito: Kathy Ceceri

Lascia asciugare le perle e rilascia l'acqua. Scopri quanti giorni impiegano le perle per tornare alla loro dimensione originale. Credito: Kathy Ceceri

Per questa attività, utilizzerai le perle che hai idratato (quelle a cui hai aggiunto acqua) nell'Attività 1 per riempire i contenitori per la ricrescita degli scarti vegetali che producono verdure commestibili come la parte rimanente del bulbo bianco di uno scalogno o la parte superiore delle foglie di una carota. Le perle trattengono l'acqua che aiuta la crescita di nuove radici.

Mentre svolgi questa attività, considera queste domande.

Fai dei buchi sul fondo del contenitore. Aggiungi perle idratate. Posiziona le piante selezionate nelle perline con il lato della radice rivolto verso il basso. Credito: Kathy Ceceri

Metti i contenitori con le piante in un vassoio impermeabile. Credito: Kathy Ceceri

Dai alle tue piante la luce del sole e lasciale crescere. Potrebbe essere necessario aggiungere altra acqua. Credito: Kathy Ceceri

Il tipo di cellulosa che utilizzerai per questa attività è termoreversibile. Riscalderai l'idrogel per farlo gonfiare, quindi guarderai l'acqua fuoriuscire mentre si raffredda a temperatura ambiente. Aggiungilo a una base di gelato per creare un dessert che mantiene la sua forma quando è caldo e inizia a sciogliersi quando si raffredda!

La ricetta qui utilizza Methocel A4C, un tipo di metilcellulosa che forma un gel solido a 50-55°C (122-131°F). Altri tipi di metilcellulosa possono richiedere tempi di cottura diversi o concentrazioni diverse. Usa una bilancia se desideri un maggiore controllo sulla quantità di idrogel nel tuo gelato.