科技日報華盛頓9月2日電 多年前，研究人員通過對存活于干旱和沙漠地區(qū)植物和動物的生存研究發(fā)現(xiàn)，這些生物體均具有從短暫飄過的霧氣中獲取水的能力。據(jù)此原理，過去17年來，許多從霧氣中取水的裝置紛紛被制造出來。但如何使這種裝置的取水效率達到理想狀態(tài)，仍然讓人困惑。美國麻省理工學(xué)院（MIT）研究人員近日宣稱，他們研究出一種新的霧氣取水系統(tǒng)，可以將取水效率提高5倍以上。
從空氣霧氣中取水的基本原理是編織一張超大網(wǎng)絡(luò)，讓空氣中的細(xì)小水珠遇到網(wǎng)線后凝聚成大水珠而被收集。MIT研究人員經(jīng)過對比仿生研究發(fā)現(xiàn)，決定霧氣取水效率的因素有三個，即網(wǎng)絲的粗細(xì)、網(wǎng)絲間距的大小和網(wǎng)絲表面的涂料?，F(xiàn)有技術(shù)裝置主要是由聚烯烴材料編織的網(wǎng)絡(luò)，雖然此網(wǎng)編織起來簡單易行而且價格便宜，但往往因為網(wǎng)絲過粗、網(wǎng)眼過大等，結(jié)果不理想，只能在輕霧狀態(tài)下獲得2%的取水率。
研究人員發(fā)現(xiàn)，有些沙漠昆蟲（如南部非洲納米布沙漠的甲殼蟲）身體上霧氣取水的網(wǎng)絲表面是堅硬的，這種具有滲透性功能的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)之所以具有很高的取水率，主要是因為風(fēng)吹使霧珠圍著網(wǎng)絲表面旋轉(zhuǎn)而凝聚。他們因此采用比頭發(fā)絲粗3到4倍的不銹鋼作為網(wǎng)絲編織網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絲之間的縫隙約2倍于網(wǎng)絲，并在網(wǎng)絲表面涂上一種容易讓水珠下沉的化學(xué)涂料，減少網(wǎng)絲交會角滯留現(xiàn)象發(fā)生，并讓在網(wǎng)絲上形成的霧珠向下流進底部得到收集。這種稱之為“霧珠采集系統(tǒng)”的垂直網(wǎng)絲結(jié)構(gòu)，在輕霧條件下可以讓系統(tǒng)獲得10%以上的取水率，如果將網(wǎng)絡(luò)疊加使用，還可以得到更大的取水率。
目前，該系統(tǒng)已經(jīng)被安置在智利北部阿塔卡瑪沙漠邊緣的沿海山區(qū)，每平方米網(wǎng)格每天一般可以獲得幾升飲用水；在強風(fēng)和空氣濕度好的季節(jié)，每天甚至可以獲得12升以上飲用水。
該研究成果發(fā)表于美國化學(xué)學(xué)會出版的最新一期《朗繆爾雜志》在線版上。（記者田學(xué)科）
總編輯圈點
“網(wǎng)上取水”并非新招，1990年代就發(fā)明了模擬蜘蛛網(wǎng)取水的裝置。新的取水裝置更是讓我們感到，沙漠不再是生命禁區(qū)——帶上一張高效取水網(wǎng)，還有高能量食品，就能長時間在沙漠里行走或駐守。如果這種網(wǎng)的造價能降低，就可以用它來綠化沙漠。一萬年來，人類是沙漠化的罪魁禍?zhǔn)住，F(xiàn)在依靠儲、放水有機材料和取水網(wǎng)格等綠色科技，我們或許能轉(zhuǎn)而成為植物的盟友了。
