Más de 22亿人在世界上缺乏安全饮用水的保障。这个问题不仅限于贫困地区：即使在拥有先进基础设施的国家，数百万人依赖于脆弱且易受干旱、污染或供应故障影响的系统。
面对河流、水库和含水层的枯竭，麻省理工学院的一组工程师决定将目光投向大气层，在那里存在着一个巨大的资源：水蒸气。
从空气中捕获水的面板
所开发的设备大小如同一个家用窗户，基于一个高吸水性水凝胶，置于一个带有外部涂层的玻璃腔中，以促进凝结。其外观类似于深色气泡塑料，每个圆顶最大化与空气的接触。
- 夜间，水凝胶吸收水蒸气并膨胀。
- 白天，环境热量释放出蒸汽，蒸汽在较冷的玻璃上凝结。
- 液态水靠重力下降，并被简单的管道收集。
不需要马达、泵或电力：仅通过材料和热量的自然动态运作。
极端条件下的测试
该系统在死亡谷安装了一周，这是大陆上最干旱的地方之一。尽管湿度低（接近21%）、极端温度和强烈辐射，该设备每天生产57至161.5毫升的饮用水。虽然这个数字看起来很小，但超过了许多现有的被动系统，并与需要外部能源的主动设计竞争。
关键在于可扩展性：多个面板并排，占用空间小并垂直放置，可以满足一个家庭的基本需求。
应对盐污染的创新
基于水凝胶的系统的历史问题之一是盐分的泄漏，如氯化锂，会污染收集的水。麻省理工学院通过在水凝胶中加入甘油解决了这一挑战：
- 稳定材料内的盐分。
- 防止其结晶。
- 大幅减少其泄漏。
- 水凝胶不含纳米孔，进一步限制了盐分的流出。
结果是水中的盐分远低于饮用水的限值，无需过滤或额外处理。
潜力和应用
该系统被设计为资源有限地区的可行解决方案，在这些地区安装太阳能板很困难，维护必须最小化。其可能的应用包括：
- 集成在干旱地区住宅中的面板。
- 极端干旱中的紧急系统。
- 难民营的基本供水。
- 减少瓶装水的运输。
- 作为当地水基础设施的补充。
研究的未来
团队计划优化材料、改善几何形状，并在不同气候中测试多面板配置。他们还探索使用超材料，能够放大有用的振动或提高抗性而不增加质量或材料消耗。
麻省理工学院的设备不是一个奇迹解决方案，但确实是一种不同思考获取水的方式：利用一个无处不在且迄今为止未充分利用的资源。空气无处不在，湿度也是。有时，最具变革性的解决方案并不来自大型基础设施，而是来自智能材料，设计良好并放置在最需要的地方。
