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有空气就有水喝

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2017-11-14
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有空气就有水喝
――美从沙漠甲虫获灵感研制自动蓄水水壶

  空气中蕴含着近15万亿升水,但世界各地的人们依然面临着缺水的困境。科学家们数十年来一直在努力研究利用这一尚未开发的资源,并取得了一些令人难以置信的突破。美国一家名为“NBD纳米”的企业,最近受到纳米比亚沙漠甲虫的启发,研发出了一种可自动蓄水的水壶原型,并希翼尽快将产品推向市场。
    位于非洲西南海岸的纳米布沙漠,其最高温度可达60℃以上,每年的降雨量不到13毫米,但纳米布沙漠甲虫却在这里一年又一年地竭力生存下来。自动蓄水水壶的研究灵感,就来自在这个地球上最恶劣地区生活的纳米布沙漠甲虫的生存机理。
    《国家地理》杂志将这种纳米布沙漠甲虫称为沙漠中的“百战天龙”。这种纳米布沙漠甲虫的盔甲像是一个覆盖有隆起物的壳,各个隆起的顶端是亲水性的,这意味着它可吸水;隆起之间的斜坡和低谷则是疏水性的,这意味着它们可排斥水。
    纳米布沙漠甲虫在清晨有雾扫过沙漠时会爬上沙丘的顶端,并迎着风调整身体的角度,从亲水性隆起顶部吸附的雾气中收集水汽,进而渐渐形成水滴。一旦积累了足够的水,水滴就会毫不费力地沿着疏水性斜坡滚落下来,直接进入昆虫的嘴巴。“沐雾甲虫”就是这样在恶劣的环境中维持其生活。为了解渴,它们得从空气中汲取相当于自身重量12%的水分。
    根据这个原理,NBD纳米企业制作了一个由吸水涂层和防水涂层组成的表面,利用风扇加快空气流通并通过这个表面,最终让水凝结储存起来。稍作改造后,一个能自动蓄水的水壶就诞生了。这个概念性的自蓄水水壶可使用充电电池或太阳能电池加速水的积累和过滤。当大气湿度达到75%的情况下,该设备每小时可集水3升。
    研究人员模仿这种自然特质开发出一系列重要的集水平台,包括低价的帐篷覆盖物和屋顶瓦片,可用以收集饮用水和干旱地区的农业用水。NBD纳米企业希翼,未来各行各业都能用到这项绿色技术,它可装备在人体、车辆、房屋和其他任何地方,促使空气穿过有着特殊涂层的设备表面,从而收集水分。
    企业的联合创始人索伦森表示:“这项技术可以应用在很多地方,从马拉松运动员到非洲等缺水严重的第三世界国家。大家认识到,水在当今世界是一个大问题,大家想尝试研究具有成本效益的解决方案,以避免缺水问题继续恶化。大家也希翼在不久的将来,可以将这项技术与温室和绿色屋顶结合起来,并将它应用到农场或者更大型农业项目的供水技术上。”

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