近日，上海騰拔Universal TA質構儀助力長安大學研究人員在國際期刊《RSC Advances》（Q2，IF：3.9）發表了題為"Fabrication of detonation nanodiamond@sodium alginate hydrogel beads and their performance in sunlight-triggered water release"的研究論文。

農業用水占全球總用水的70%左右，提升農業用水效率是應對水短缺的一個重要方法。在該研究中，研究人員利用離子凝膠技術來制備由海藻酸鈉(SA)基質和爆轟納米金剛石(DND)組成的陽光響應水凝膠珠。通過傅里葉變換紅外光譜和X射線衍射來探究DND和SA基質之間的相互作用。紫外-可見光漫反射光譜證實DND能夠吸收紫外、可見光甚至近紅外區域中的太陽能。分散在水凝膠基質中的DND能夠吸收陽光產生熱，增加基質的溫度，導致水從彈性球中緩慢釋放。另外，研究人員系統研究了DND含量和pH的影響來評估其水吸收性。DND@SA水凝膠球在蒸餾水中的溶脹動力學非常符合準二級動力學模型。水釋放-再膨脹六個連續循環表明其容易再生和再利用。新型環境友好水凝膠珠應該被用于通過光暴露的水按需、順序和長期釋放。

在該研究中，研究人員利用Universal TA質構儀來測定水凝膠珠的硬度。如下圖所示，隨著DND含量的增加，水凝膠珠的硬度逐漸增大。

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Fabrication of detonation nanodiamond@sodium alginate hydrogel beads and their performance in sunlight-triggered water release