來自吉林大學、紐約大學阿布達比分校智慧材料實驗室和智慧工程材料中心的科學家團隊開發出了一種新型晶體材料，無需輸入任何能量即可從霧中收集水分。這些新型智慧晶體被命名為Janus 晶體，其靈感來自沙漠動植物，它們可以在乾旱條件下生存。

例如，沙漠甲蟲和蜥蜴在進化過程中形成了既有親水區域又有疏水區域的表面結構，能夠有效捕捉空氣中的水分。 水被吸引到親水區域，水滴則透過疏水區域積聚和輸送。

化學教授潘斯-瑙莫夫領導的研究小組在《美國化學學會學報》上發表的一篇新論文中介紹了他們的研究成果。

智能工程材料中心。 資料來源：紐約大學阿布達比分校

研究人員選擇了三種化學性質多變的有機化合物，並從中培育出彈性有機晶體。 然後，他們測試了每種材料與空氣中的水的相互作用，最終創造了新型集水材料–Janus 晶體，它的表面同時包含親水和疏水區域，一個用於捕捉水，一個用於將水轉移到容器中收集。

Janus 晶體能從潮濕的空氣中捕捉濕氣，具有迄今為止最高的集水效率。 這種晶體的結構窄且透光，研究人員可利用光線即時監測霧滴的收集和凝結情況。

智能工程材料中心。 資料來源：紐約大學阿布達比分校

海水淡化是一種廣泛使用的生產飲用水的方法，但需要一個高能耗的過程來分離鹽水中的溶解鹽。 相較之下，傑納斯晶體所利用的空氣濕度或霧氣的凝結過程是在環境條件下自發進行的，無需輸入能源，因此有可能提供取之不盡的清潔水源。

與先前報告的多孔有機晶體不同，Janus 晶體在其表面結合了集水和輸水功能，創造了一個高效的集水過程，在環境條件下最大限度地增加了集水量。

潘斯-瑙莫夫。 資料來源：紐約大學阿布達比分校

「地球大氣層中蘊藏著大量尚未開發的淡水，但我們迫切需要能夠有效捕捉和收集這些濕氣並將其凝結成飲用水的材料，」瑙莫夫說。 “我們團隊開發的晶體不僅利用了有機晶體的機械順應性和光學透明性，還為設計主動、自感應和高效的表面活性收集器鋪平了道路。”

編譯自/ ScitechDaily