澳大利亚和中国的一个研究团队开发了一种设备,可能会改变干旱地区的水资源获取方式:一个“制造”水的立方体。
该装置是一个木制方块,能够从空气中捕获湿气并将其转化为饮用水。
该系统利用太阳能运行,不需要电力或维护,效率达到94%。
“制造”水的立方体如何运作
由皇家墨尔本理工大学 (RMIT)和浙江农林大学的科学家设计的window cube,使用去木质化的轻木。
这一过程去除了木材的刚性成分,使其变得海绵状且高度多孔,以吸收环境中的湿气。
立方体中加入了氯化锂盐,与空气中的水分子反应,最大化吸收。
一层碳纳米管墨水吸收太阳辐射并快速加热材料。
白天,太阳能使积聚的水蒸发并在立方体内凝结。
“设备在打开时吸收湿气,在阳光下关闭时释放湿气,生成饮用水,无需依赖外部资源”,RMIT首席研究员Derek Hao博士解释道。

设备测试结果
现场测试显示结果令人鼓舞。在相对湿度为65.9%的环境中,每克材料在夜间吸收约2.5毫升水,并在暴露于阳光下时释放大部分水分。
即使在低湿度(约30%)条件下,立方体仍保持其捕获能力。
九个立方体在一天内可以产生约15毫升水。
这种模块化设计允许根据需求扩展系统,从家庭使用到紧急操作。
试验表明,立方体在-20°C储存20天后仍保持其结构和功能,确保其在极端条件下的耐用性。
缺水问题的可及和可持续解决方案
所用材料(木材、盐和碳墨水)价格实惠、可生物降解且易于获取。
根据发表在《清洁生产杂志》上的文章,该方法不需要电力供应或持续维护。
浙江农林大学的Junfeng Hou博士指出,立方体可以应用于紧急情况下、偏远社区或分配系统不可行的地区。
除了生产饮用水外,该系统还可以帮助调节室内的环境湿度。

未来发展
研究人员正在开发更大版本的设备,并将其与可再生能源系统集成。
计划中的改进包括加入太阳能板和热存储,以确保即使在阴天也能持续运行。
他们还在评估添加通过物联网(IoT)连接的智能传感器,以优化水的吸收和释放周期。
团队正在与工业伙伴进行对话,以实现小规模生产。
这一原型提供了相对于当前海水淡化或雾收集技术的可行替代方案,这些技术通常需要大量投资。
如果结果得到确认,window cube可能会改变受水资源压力影响地区的水资源获取方式。



