麻省理工学院的研究人员研发出一种被动式气泡膜状水凝胶装置，能够在极端沙漠条件下从空气中捕获安全饮用水，无需电力即可产生足够的可用水量。这项突破有望为全球干旱和离网社区提供可扩展且经济实惠的供水解决方案。
麻省理工学院的研究人员研发出一种创新的高科技“气泡膜”装置，能够直接从空气中获取安全的饮用水，即使在北美最干旱的地区之一——死亡谷也能实现。这项突破性进展发表在《自然水》杂志上，为全球干旱地区社区提供便捷的清洁水源迈出了充满希望的一步。
该装置由一种超强吸水凝胶材料构成，夹在两层玻璃之间，形似一扇窗户。夜间，这种水凝胶（其结构为一系列圆顶状气泡，以增加其表面积）会吸收空气中的水蒸气。白天，玻璃上的特殊冷却涂层保持其表面凉爽，使吸收的水分从水凝胶中蒸发，在较冷的玻璃上凝结，然后滴落，通过管道系统收集。这一被动过程无需电力，显著增强了其可持续性，并使其更适合资源匮乏的地区。
在死亡谷进行了一周多的试验，结果表明该装置每天可产水 57 至 161.5 毫升，即使在极度干燥和高温的条件下也足以产出四分之一到三分之二杯的清水。研究人员预计，在更潮湿的环境中，该装置可以产出更多水。这种水凝胶的成分包括氯化锂，这是一种强效干燥剂，即使在低湿度条件下也能大大提高吸水率。氯化锂基水凝胶一直存在的一个问题是锂盐会泄漏到收集的水中，这可能使其不安全饮用。研究小组通过加入甘油作为盐稳定剂解决了这个问题，将锂的泄漏浓度降低到远低于美国地质调查局地下水安全限值。
虽然单块面板无法满足整个家庭的用水需求，但该装置紧凑的垂直设计使其能够将多块面板阵列部署。研究人员估计，八块尺寸约为1米 x 2米的面板即可满足普通家庭的用水需求。此外，该装置的成本低于瓶装水，这意味着它不到一个月就能收回成本，并且无需复杂的维护即可维持至少一年的正常运转。
该研究的共同作者、麻省理工学院机械、土木与环境工程教授赵宣和在一份官方声明中表示，这些太阳能电池板占地面积小且具有被动特性，这为扩大其规模并产生实际影响打开了大门：“我们设想，未来有一天，你可以部署一系列这样的太阳能电池板，由于它们都是垂直的，因此占地面积非常小。现在，人们可以将其建造得更大，或者将其制成平行的太阳能电池板，为人们提供饮用水，并产生真正的影响。”
此项研发基于水凝胶技术的先前进展，研究人员将氯化锂注入聚合物网络，即使在沙漠环境下也能显著增强水分捕获能力。与传统的集水技术相比，该方法的关键优势在于无需外部电源即可运行，适用于离网或能源匮乏的环境。
麻省理工学院的研究团队计划在各种资源有限的环境中进行进一步测试，以更好地了解和优化该设备在不同气候条件下的性能。随着全球水资源短缺问题在气候变化中日益加剧，这种被动、可持续的集水技术或将成为解决全球水资源安全问题的重要工具。
