新型大气水收集装置：无电力驱动的沙漠饮水解决方案

美国麻省理工学院的研究团队近日在《自然·水》杂志发表了一项突破性成果：一种无需外部电力、可高效从空气中提取饮用水的新型装置。该装置在极端干燥环境下仍能稳定运行，单日最高产水量达160毫升，为解决缺水地区饮水问题提供了新思路。

创新设计：仿生结构与高效吸湿材料

该装置的核心是一块垂直放置的窗户大小的黑色面板，由特殊水凝胶材料制成，封装在涂有冷却涂层的玻璃腔体内。其表面设计独具匠心：

• 气泡纸仿生结构：密布的小圆顶设计显著增加与空气的接触面积
• 昼夜自动循环：
  • 夜间：水凝胶吸收空气中的水蒸气，圆顶膨胀
  • 白天：阳光照射促使水蒸气释放，圆顶如折纸般收缩 释放的水蒸气在玻璃内壁凝结，经管道收集后即可直接饮用。

关键技术突破：盐分稳定系统

研究团队攻克了传统吸湿材料的核心难题：

1. 甘油稳定技术：在水凝胶中添加甘油，有效防止盐分（如氯化锂）结晶或外泄
2. 微观结构优化：通过特殊结构设计避免纳米孔道导致的盐渗透 这些创新使产出水质直接达到饮用标准，省去了传统装置必需的净化步骤。

实地验证：死亡谷极端测试

在北美最干旱的加州死亡谷进行的7天测试中，装置表现出色：

• 适应湿度范围：21%-88%
• 日均产水量：57-161.5毫升
• 水质检测：盐含量远低于安全饮用限值 测试数据表明，其性能显著优于现有同类系统。

应用前景：模块化扩展满足家庭需求

研究人员指出：

• 组合使用：多个面板组成阵列可满足家庭日常用水
• 地域适配：在湿度较高地区产水效率将进一步提升 这项技术为干旱地区、离网社区提供了可持续的饮水解决方案，展现出广阔的应用潜力。