麻省理工学院的高科技“气泡包”将空气转化为安全饮用水甚至在死亡谷中

By Damien Pine published 39 minutes ago

Engineering

麻省理工学院的研究人员已经测试了一种甚至在极端环境下将大气中的水蒸气转化为可饮用水的新技术。

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(Image credit: Ilias Katsouras jr via Getty Images)

麻省理工学院的研究人员已经创造了一种高科技的甚至在北美最干旱的沙漠死亡谷中能够直接从空气收集安全的饮用水的“气泡包”。

科学家在6月11日发表在《自然·水》杂志上的一项新研究中说新型集水器是一个向跨全球人民提供安全、可获得的饮用水的重要一步，凡是你可能在空气中发现水蒸气的地方都能工作。

集水器被从水凝胶（一种高吸水性材料）制成，它被封闭在两层玻璃之间，就像一个窗户一样。在晚上，该装置从大气吸收水蒸气。白天期间由于一层保持玻璃凉爽的涂层水会凝结在玻璃上。然后，液态水滴下玻璃并被收集在一个管道系统中。

水凝胶被形成一种特殊的形状，一系列类似于一个气泡包的叶片的圆顶，当吸收水蒸气时膨胀起来。圆顶增加材料的表面积，这增加它能容纳的水量。

研究人员在死亡谷测试了新装置一周，死亡谷是一个横跨加利福尼亚州和内华达州部分地区的独特沙漠山谷。它是世界上最热的地方和北美最干燥的地方。

它每天产生大约四分之一到三分之二杯的水（57-161.5毫升）。在更潮湿的地区该装置应该产生甚至更多的水。麻省理工学院的代表在一份声明中说，这种设计比以前从空气收集饮用水的一些尝试更有效得多，所有都不需要电力来为它提供动力。

研究人员还解决了另一个长期存在的用水凝胶设计收集的水的质量的问题。添加到水凝胶中来增加吸水性的锂盐通常在类似的设计中泄漏到水中，不用进一步处理水饮用不安全。这种新设计包括一种叫甘油的盐稳定剂，这降低泄漏量到0.06ppm以下，这是美国地质调查局的地下水中在它来饮用可能是不安全之前多少锂盐能是存在的估计。

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虽然一个面板可能不能产生足够的水来维持整个家庭的生活，但它们不占用太多空间——这意味着可以为一个家庭设置多个面板。研究人员估计使用8个3英尺乘6英尺（1米乘2米）的面板可能足以为任何不容易获得安全饮用水的家庭提供饮用水。与美国瓶装水的成本比较，该装置可以在不到一个月的时间内收回成本并至少持续一年。

该论文的作者之一、麻省理工学院机械工程系、土木与环境工程系教授赵宣和（Xuanhe Zhao）在声明中说，“我们想象有一天你可以部署一系列这样的面板，而且占地面积很小，因为它们都是垂直的。现在人们甚至能把它建得更大，或者使它成平行的面板来为人们提供饮用水并取得真正的影响。”

该团队计划在其他资源有限的环境中测试这些面板来了解该装置在不同条件下的性能。

https://www.livescience.com/technology/engineering/mits-high-tech-bubble-wrap-turns-air-into-safe-drinking-water-even-in-death-valley