研究人員開發了一種緊湊型裝置，它能利用吸附塗層翅片從大氣濕度中收集水。 《ACS Energy Letters》雜誌詳細介紹了這種裝置，它能有效地捕獲水分，然後在加熱時以飲用水的形式釋放出來。

一個簡單、緊湊的系統首先收集空氣中的水分（左），然後在加熱時釋放被截留的液體（右），以獲得飲用水。圖片來源：Xiangyu Li 編輯

清潔、安全的水是有限的資源，能否取得取決於當地的水體。但即使是乾旱地區，空氣中也會有一些水蒸氣。為了收集少量濕氣，《ACS 能源快報》（ACS Energy Letters）上的研究人員開發出了一種緊湊型裝置，這種裝置帶有吸附塗層翅片，可以先吸附濕氣，然後在加熱時產生飲用水。他們表示，這種原型設備有助於滿足日益增長的用水需求，尤其是在乾旱地區。

地球大氣中蘊藏數兆公升淡水蒸氣，但要收集這種無色、透明、稀薄的氣體卻很困難。以前，研究人員開發了一些系統來捕捉露水或霧，將液體匯集到容器中。但在露水不多的乾燥地區，溫度響應水凝膠、金屬有機框架或沸石（結晶鋁矽酸鹽）等特殊材料可能有助於從空氣中吸附少量水分，並在加熱時釋放水分。

然而，要使這些吸水劑在實際應用中切實可行，就需要將它們整合到具有廢熱源的緊湊型便攜設備中，例如在高溫下運行的應用或作為副產品釋放熱量的系統。因此，李翔宇、Bachir El Fil 及其同事開發了一種符合這些規格的濕度收集器。

研究人員設計了吸水”翅片”，將銅片夾在塗有市售沸石的銅泡沫之間。作者說，與以往專注於材料開發的研究相比，吸附床與材料特性的共同設計造就了薄吸附翅片，這種翅片結構緊湊，能快速收集水。

為了進行概念驗證，他們製作了一種裝置，將10 片小型吸附翅片並排放置在銅底板上，間距約為2 毫米，這樣的間距可以最大限度地從相對濕度為10% 的沙漠空氣中捕獲水分。在一小時內，吸附翅片達到飽和，然後在底座溫度達到華氏363 度時釋放捕獲的水分。

根據24 個收集-釋放週期的推斷，研究小組計算出，在相對濕度為30% 的空氣中，鰭片上1 公升的吸水塗層每天可產生多達1.3 公升的飲用水，這個體積是先前開發的設備的2 到5 倍。

這項工作為每天多次從乾燥空氣中快速捕獲水分和集水提供了關鍵機會。研究人員說，隨著進一步的開發，該系統可以整合到產生廢熱的現有基礎設施中，如建築物或運輸車輛，為乾旱地區提供一種具有成本效益的飲用水生產方式。

編譯自/ scitechdaily