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美國麻省理工學院研究團隊研發(fā)并測試了一種新型大氣水收集裝置。它能在無需外部電力的情況下，從空氣中高效提取飲用水。實地測試表明，該裝置即使在沙漠中也能穩(wěn)定運行，每天可“榨出”最多160毫升飲用水。相關(guān)研究發(fā)表在最新一期《自然·水》雜志上。
這款設(shè)備就像一塊黑色垂直放置的窗戶大小的面板，其由具有高吸濕性能的水凝膠材料構(gòu)成，封裝在一層涂有冷卻涂層的玻璃腔體中。水凝膠表面由一個個密布的小圓頂組成，類似氣泡紙，顯著增加了與空氣接觸的面積，從而提高吸水效率。
夜間，水凝膠從空氣中吸收水蒸氣，小圓頂隨之膨脹；白天，在陽光照射下，水蒸氣從凝膠中釋放，小圓頂則像折紙一樣收縮。釋放出的水蒸氣凝結(jié)在玻璃內(nèi)壁上，匯集后通過管道排出，成為可直接飲用的清水。
該系統(tǒng)解決了水凝膠材料常見的鹽泄漏問題。傳統(tǒng)吸濕凝膠常需添加鹽類（如氯化鋰）增強吸水能力，但鹽分可能隨水滲出，需額外凈化處理。為解決這一問題，研究團隊在水凝膠中引入了甘油，能有效穩(wěn)定鹽分，防止其結(jié)晶或外泄。同時，凝膠材料的微觀結(jié)構(gòu)也避免了納米孔道造成的鹽滲透風險。
研究團隊在北美最干燥地區(qū)——加州死亡谷，對該裝置進行了為期一周的戶外測試。在相對濕度為21%至88%的條件下，裝置日均產(chǎn)水量為57毫升至161.5毫升，表現(xiàn)優(yōu)于同類系統(tǒng)。測試中獲取的水樣鹽分含量遠低于安全飲用標準。
研究團隊估計，將多個面板組合成陣列，理論上即可滿足一個家庭的日常飲水需求。該裝置在空氣濕度較高的地區(qū)將具有更大的產(chǎn)水潛力。
來源：科技日報
