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 MIT 发明「水摇杯」，从空气震出饮用水
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【卡城华人网 www.calgarychina.ca】 2025-11-21 16:41 免责声明： 本消息未经核实，不代表网站的立场、观点，如有侵权，请联系删除。 |
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全球暖化蒸发地球的水分，使大气愈来愈潮湿，家用除湿机累积的水可以再利用，但不能喝。麻省理工学院(MIT)工程师设计一种利用振动陶瓷环的「水摇杯」，可比其他类似机制以更快的速度，从潮湿空气中制取洁净饮用水。 即使在沙漠环境中，空气中也存在一定程度的湿度，只要使用合适的材料，就能吸收并挤出这些湿度，制成干净的饮用水。近年来，科学家已经开发出一系列极具前景的海绵状材料，用于这种「大气水收集」。 但从这些材料中回收水分通常需要加热，而且耗时较长，传统的热力制水系统则需要数十分钟甚至数小时，MIT工程师开发一种新的更高效的材料，以超音波振动方式来析出饮用水。 
超音波震出水 开发团队使用的材料是一种超音波致动器，由一个扁平的陶瓷环组成，振动时会吸收电能。研究团队发现，这种振动可以破坏水分子与吸附剂之间微弱的结合力，当超音波作用于扁平陶瓷环和整个系统时，环内的水分子会松动，并以水滴的形式滴落，在几分钟内产生洁净的饮用水。 陶瓷环外还有一个带有许多小孔的环，这些小孔引导水滴流入位于装置上下方的收集容器中。当吸附剂位于环的上方时，超音波会穿过吸附剂，迫使水向下流入小孔，最终汇聚成可供使用者立即饮用的水。 MIT工程师们在实验中，使用硬币大小的吸附剂，他们将每块吸附剂分别放入湿度不同的湿度箱中，使材料能够吸收水分。当吸附剂吸满水后，他们将其放置在超音波致动器上。启动致动器后，陶瓷环内的水会松动，并以水滴的形式滴落，产生洁净的饮用水。测试结束后，吸附剂小块是干燥状态，可重复上述循环。 耗电量极低 超音波方法的效率是加热方法的45倍，因此吸附剂可以在一天内多次吸收和释放水分。不过这项设计与基于热的设计不同，该装置需要电源，但研究团队表示，装置耗电量极低，小型太阳能电池即可为陶瓷环供电。他们还提出，同一颗太阳能电池还可以监测吸附剂中的水分，并在吸附剂吸满水分时自动启动，实现白天持续吸收和释放饮用水的循环。 研究团队预期，未来家用版本的实际应用可以做到窗户大小，一块吸附剂面板可以吸收水分并转化为饮用水。一旦实现，这种升级后的空气水提取系统，就能帮助那些不依赖湖泊、河流或海洋等水源，因而无法稳定取得饮用水的社区。作者表示，「人们一直在寻找从大气中收集水的方法，这对于沙漠地区和连海水都无法淡化的地区来说，可能是一个重要的水源。」该研究已刊登在《自然通讯》期刊。 作者 黄嬿 编辑(Edit) 删除(Delete) |
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