新型大氣水收集裝置研發成功

科技日報訊 （記者張佳欣）美國麻省理工學院研究團隊研發並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定運行，每天可“榨出”最多160毫升飲用水。相關研究發表在最新一期《自然·水》雜誌上。

這款設備就像一塊黑色垂直放置的窗户大小的面板，其由具有高吸濕性能的水凝膠材料構成，封裝在一層塗有冷卻塗層的玻璃腔體中。水凝膠表面由一個個密佈的小圓頂組成，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，小圓頂則像摺紙一樣收縮。釋放出的水蒸氣凝結在玻璃內壁上，彙集後通過管道排出，成為可直接飲用的清水。

該系統解決了水凝膠材料常見的鹽泄漏問題。傳統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，需額外淨化處理。為解決這一問題，研究團隊在水凝膠中引入了甘油，能有效穩定鹽分，防止其結晶或外泄。同時，凝膠材料的微觀結構也避免了納米孔道造成的鹽滲透風險。

研究團隊在北美最乾燥地區——加州死亡谷，對該裝置進行了為期一週的户外測試。在相對濕度為21%至88%的條件下，裝置日均產水量為57毫升至161.5毫升，表現優於同類系統。測試中獲取的水樣鹽分含量遠低於安全飲用標準。

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將具有更大的產水潛力。