這種奇怪的“氣泡膜”可以在沙漠中產(chǎn)生飲用水

一種奇怪的黑色“氣泡膜”可以幫助解決世界上最緊迫的問題之一：獲得清潔的飲用水。

作為 Earth 的大氣層囤積更多的水在變暖的世界中，工程師們找到了一種新方法，甚至可以從最干燥的空氣中奪回一些水 - 使用無需電源即可工作的大氣集水器。

在加利福尼亞州進(jìn)行測(cè)試死亡谷– 地球上最干燥的地方之一 – 收割機(jī)每天設(shè)法提取超過 50 毫升的安全飲用水。

跟45 億人在世界范圍內(nèi)，由于沒有穩(wěn)定的安全飲用水供應(yīng)，如果這種設(shè)備能夠擴(kuò)大規(guī)模并使其易于獲得，它將挽救生命。

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“我們的大氣集水窗口在日常產(chǎn)水和氣候適應(yīng)性方面樹立了標(biāo)桿，”麻省理工學(xué)院機(jī)械工程師 Chang Liu 和同事寫在他們的論文里.

“[它代表著] 為水資源最緊張的地區(qū)朝著實(shí)用、可擴(kuò)展、安全和可持續(xù)的分散式水解決方案邁進(jìn)?！?/p>

到目前為止，大氣水收集器一直受到非常低的產(chǎn)水率（每天幾毫升）和用于提取的材料（從鹽到鋰）的高含量污染的限制。

在死亡谷，周圍四座山脈將云層推高，在他們到達(dá)遠(yuǎn)處干涸的土地之前，把他們的大部分水分?jǐn)Q干。這使其成為一個(gè)具有挑戰(zhàn)性的集水試驗(yàn)場(chǎng)。

但是由聚乙烯醇 （PVA),氯化鋰（一種吸引水的鹽），甘油，而黑色墨水可以勝任這項(xiàng)任務(wù)。

“通過我們對(duì)軟材料的研究，我們非常了解的一個(gè)特性是水凝膠非常擅長(zhǎng)從空氣中吸收水分?！?a>說麻省理工學(xué)院機(jī)械工程師 Xuanhe Zhao。

因此，該團(tuán)隊(duì)將這種水凝膠模制成氣泡膜形狀，以增加其收集水的表面積。他們確保其微觀結(jié)構(gòu)缺乏足夠大的孔隙，無法讓吸水的鹽滑出。甘油有助于控制凝膠內(nèi)的鹽分。

“我們已經(jīng)構(gòu)建了一個(gè)計(jì)量級(jí)設(shè)備，我們希望將其部署在資源有限的地區(qū)，那里甚至無法獲得太陽能電池?！?a>解釋趙.

凝膠板夾在玻璃板之間，帶有有助于冷卻的聚合物外膜，當(dāng)濕度最高時(shí)，一夜之間吸引了多達(dá) 160 ml 的水分子。

白天，凝膠捕獲的水變熱，從凝膠中蒸發(fā)，并凝結(jié)在較冷的玻璃表面上。重力在垂直面板上工作，連同通道系統(tǒng)，然后收集水。

“這只是一個(gè)概念驗(yàn)證設(shè)計(jì)，我們可以優(yōu)化很多東西?！?a>說劉?！拔覀冋谘芯肯乱淮牧希赃M(jìn)一步改善其固有特性?！?/p>

當(dāng)然，即使技術(shù)上合理，這樣的設(shè)備也只有在可以接觸到最需要的人.

“這是對(duì)擴(kuò)大這種集水技術(shù)的可行性的測(cè)試，”說趙.“現(xiàn)在人們可以把它建得更大，或者做成平行的面板，為人們提供飲用水并產(chǎn)生真正的影響。”

這項(xiàng)研究發(fā)表在自然 水.

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