该设备便携、可重复使用且价格实惠，是旨在扩大饮用水获取渠道的最新技术。
人们很容易将安全饮用水视为理所当然。在大多数发达国家，获取安全饮用水只需轻轻一按厨房水龙头，或者跑一趟杂货店即可。
然而，全球超过20亿人缺乏清洁饮用水，这可能导致霍乱等疾病。随着农业和其他行业用水需求的增加，这一问题日益严重。
一个“蓝天”解决方案或许真的来自天空。麻省理工学院的一个团队开发了一种窗户大小的便携式装置，可以从大气中吸收水蒸气。这个三明治状的装置包含一个类似折纸的水凝胶，可以在夜间捕捉水分。天亮后，它会将水蒸气释放到玻璃板上，水蒸气在那里凝结成饮用水。
该装置被称为大气水收集窗（AWHW），它可以在不同环境中产生少量的水——包括马萨诸塞州潮湿的城市环境和死亡谷的沙漠。
密歇根州立大学的刘嘉斌和林少婷并未参与此项研究，但他们写道，该模型的表现“非常出色”。
与太阳能电池板类似，如果该装置更大，或者将多个装置堆叠成垂直的“水农场”，就能产出更多的水。目前，它的便携性或许能帮助口渴的徒步旅行者或在炎热地形中跋涉的士兵。
研究作者赵宣和在新闻稿中表示：“我们想象有一天你可以部署一系列这样的面板，而且由于它们都是垂直的，所以占地面积非常小。”
与瓶装水相比，该设备性价比极高。“其经济优势使其成为持续缺水社区的潜在离网解决方案，”刘和林写道。该设备“提供了一种实用且可部署的解决方案，能够提供经济实惠的家庭饮用水。”
干杯
口渴比饥饿更致命。我们的身体需要水才能正常运转。如果水分不足，疲劳和头晕会迅速出现。大脑难以处理思绪，心跳和呼吸频率加快会给身体带来压力。长时间脱水会导致多器官衰竭。
难怪几千年来，人们发明了各种收集饮用水的方法。从南美洲的阿塔卡马沙漠到埃及，考古学家发现了人造的石堆，这些石堆的排列方式使得雾气或露水的凝结水顺着石堆壁滴落并储存在石堆中。
我们不再需要石头，但如今收集大气中的水蒸气作为饮用水同样宝贵。据估计，我们周围的空气中蕴藏着大约13000万亿公斤的水——这是一个可供收集的丰富资源。
如何实现？一个想法是将水凝胶用作海绵。与尿布中使用的材料一样，水凝胶可以吸收水蒸气，但诱导它们释放水蒸气一直是一个挑战。早期的方法涉及吸水干燥剂（例如一些脆性食物中的包装），这些干燥剂在加热时会释放水分。但这种装置需要额外的能源，而且难以规模化。
另一个问题是，大多数水凝胶都比较“咸”。这些柔软多孔的材料拥有微观的互连通道网络，可以捕获水蒸气。为了捕获更多水蒸气，通常会在其中添加一种天然吸水盐。但这些盐在提取过程中可能会渗入水中，使其无法饮用。
新设计防止了少量糖浆状甘油渗入水中。初步实验室测试发现，水中的盐含量远低于安全饮用水的阈值。
研究团队还将水凝胶塑造成圆顶状的折纸阵列，就像一张气泡膜。这种独特的结构增加了表面积，并最大限度地提高了材料的膨胀能力，从而能够容纳更多的水蒸气。随后，研究团队将凝胶夹在两块大小与小窗户相当的玻璃板之间，两块玻璃板都涂有一层冷却化学层，并添加了管道来收集水分。
该装置在夜间从周围空气中捕获水分。随着太阳升起，水凝胶的温度升高，并将水以蒸汽的形式释放出来。蒸汽撞击玻璃，在面板上冷却并凝结，然后滴入收集管。
早期的压力测试发现，该面板经受住了时间的考验，经过 340 次循环后仍保留了大约 90% 的容量 – 相当于每天连续使用近一年。
公路旅行
为了进行终极测试，团队前往加州死亡谷，这是世界上最干燥、最炎热的地方之一。他们连续一周监测太阳能电池板的性能，湿度范围从21%到88%，其中88%主要在夜间进行，太阳能电池板承受着持续不断的干热。
在最高测量值下，该装置捕获了相当可观的161.5毫升（约5.5盎司）水。这仍然远不及一小杯咖啡的量，但这些水滴来自沙漠中一块未通电的太阳能电池板。该团队估计，这些太阳能电池板至少可以使用一年，“为日产水量和气候适应性树立了标杆，”他们写道。
这款水收集器是从空气中提取饮用水的最新尝试。一种名为“金属有机骨架”的互补设计也利用自然冷却和环境阳光作为能量，在多孔通道中捕获水分。与水凝胶相比，该设计的材料释放水分的速度更快，因此效率更高，但储存量也更低。
成本始终是实际应用中的一个问题。另一项近期研究表明，水凝胶可以利用食物垃圾中常见的植物基材料制成。这种极其廉价的生物材料经过特殊设计，吸水后会迅速膨胀，受热后会收缩，就像海绵挤出水分一样。这种设计需要至少达到60摄氏度（140华氏度）才能释放储存的水。但借助太阳能电池板的供电，它可以在紧急情况下或离网社区中发挥作用。
目前，麻省理工学院的研究团队正在尝试将他们的设备制成阵列。“这是对扩大这种集水技术可行性的一次测试。现在人们可以把它建得更大，或者把它做成并联的面板，为人们提供饮用水，并产生真正的影响，”赵说。
这篇文章“即使在死亡谷，这种装置也能从稀薄的空气中提取水”最先出现在SingularityHub上。
原文： https://singularityhub.com/2025/07/10/this-device-pulls-water-from-thin-air-even-in-death-valley/