从空气中收集饮用水的夹克

德克萨斯大学奥斯汀分校的工程师开发了一种可以直接从空气中收集饮用水的夹克。这项技术可以让那些在难以获得饮用水的地区度过大量时间的人受益，从徒步爱好者、露营者和跑步者到农业工人、应急人员和士兵。 “从空气中收集水通常被想象为一个固定装置，如盒子、面板或大型吸附剂床，”科克雷尔工程学院沃克机械工程系和德克萨斯材料研究所的讲座教授、《科学进展》新研究的领导者之一于桂华说。 “在这里，我们想重新思考这项技术的形式。如果织物本身可以从空气中收集水，那么它就为个人和便携式取水开辟了新的方向。”夹克中的织物可以收集水分并将其输送到可拆卸的收集装置中。这些单元被放置在可折叠的收集器中并被加热以产生水。可拆卸的收割单元放置在可折叠的收集器中并加热以产生水。该夹克每天产生 400 至 900 毫升饮用水，约 14 至 30 盎司，具体取决于湿度水平。与传统的集水材料相比，这种纺织品的规模提高了三到十倍。通过专注于纤维而不是建造另一个笨重的设备，研究人员克服了该领域的一个常见问题。 “这里的重要进展是，该团队不仅仅制造了另一种吸水材料，”科克雷尔工程学院麦克塔化学工程系的合著者兼讲座教授基思约翰斯顿说。 “他们设计了一条让水快速移动的路径，从空气中的蒸汽到纤维表面的液体，然后进入纺织品。这种传输设计使得该材料不仅可以在小型实验室测试中工作，而且可以在可穿戴系统中工作。”研究人员正在关注服装以外的应用，包括背包、帐篷、紧急避难所和其他户外装备，让人们每天携带的物品能够帮助收集空气中的水。很快，他们将考虑将该技术应用于户外活动、远程现场操作、灾害响应以及干旱或基础设施有限地区的供水。这项纺织工作是同一研究小组的一个单独设备，在新墨西哥州奇瓦瓦沙漠炎热、干旱的气候和奥斯汀更潮湿的环境中从空气中提取了创纪录数量的饮用水，展示了利用大气水分解决饮用水短缺的现实潜力。在测试中，研究人员在干旱和半湿润地区每天捕获1.3升清洁水。这相当于 4.3 太​​阳能集水装置从新墨西哥州奇瓦瓦沙漠的干旱气候和得克萨斯州奥斯汀的潮湿气候中提取了创纪录的饮用水量。每天每公斤吸湿材料可消耗多少升水，比任何其他研究小组所取得的成果都要多。 “这是向实用大气水收集迈出的一大步，”发表在《自然水》上的一篇新论文的主要作者之一管伟新说。 “这个目标是经过多年的工作酝酿而成的，从分子设计到实际操作，看到这些部分最终整合到一个可现场使用的系统中特别有意义。”该设备的中心是一种由生物质衍生材料制成的专门设计的水凝胶织物。织物从空气中吸收水分，然后在阳光加热时释放水分，从而可以将水分凝结并收集起来。该设备应表现最佳的地区与世界上许多水资源最紧张的地区重叠，包括北非、中东、南亚和撒哈拉以南非洲的部分地区。这使得这项技术特别有前景作为一种分散式供水解决方案，适用于偏远社区、应急响应和传统供水系统难以建设或维护的其他环境。该设备是该团队更广泛的 AirGel 发明的一部分，该发明赢得了 2025 年全国大学生发明家大赛研究生组的最高奖。复制链接 电子邮件 分享链接 Twitter 分享链接 Facebook 分享链接 LinkedIn 分享链接