星球大戰里從沙漠收集水份的神器變成了現實！
作者：Catherine Meyers
發表於：2017年4月13日
來源：AIP InsideScience
研究人員已經建立了一種無源太陽能設備，可以直接從空氣中收穫水份。
Image credits:rkit via Pixabay
在科幻電影《星球大戰》的塔圖因星球里，水份農民將高大的稱為蒸發器的白色裝置豎立起來，從沙漠空氣中吸引有價值的水份。現在，地球上的研究人員已經建立了一個執行相同基本任務的設備。他們估計手提箱尺寸大小的該裝置，就可以每天為四口之家收穫足夠的飲用水。該裝置的具體內容被記錄在一篇發表於《科學》雜誌上的論文里。
該團隊由來自加利福尼亞大學、伯克利分校和馬薩諸塞州劍橋理工學院的科學家們組成。他們期望該裝置可以用於乾旱地區和傳統供水受到污染的地區。該系統依賴於稱為金屬有機框架材料（MOFs）這種新型材料的獨特性質。
MOFs最初是在20世紀90年代中期發明的，通過將金屬離子和有機配位體或含碳分子拼接在一起形成細孔結構。微小的毛孔有助於材料吸收大量的液體或氣體。
新的水份收割機依賴於由相對便宜的有機分子和金屬鋯製成的MOF材料，將水份從空氣中抽出來。稍後在加熱時水份會被釋放出來。
整個設備還包括丙烯酸外殼和冷凝器。當外殼打開時（大部分時候是在夜間）MOF吸收空氣中的水。白天時候，外殼可以密封，來自太陽的熱量將使得水份被釋放出來供冷凝器收集。
對比其它可以從空氣中收集水份的設備，它們通常需要電力來運行，或者只能在高濕度環境下工作。相比之下，新設備在乾燥氣候中常見的低濕度水平下工作。該團隊在麻省理工學院屋頂的自然戶外環境中測試了該設備，並成功以一個咖啡杯大小的原型機收穫了水份，雖然比星球大戰里的蒸發器小得多，但仍然是未來農業領域的一個重大進步。
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