智利的阿塔卡马是地球上最干旱的沙漠。在某些地方，你可能几十年都感受不到一滴雨水。然而，生命在这里得以生存。适应良好的植物可以捕捉太平洋的雾气；然后它们为其他动物提供水分。事实上，我们星球的大气层所含的水量比所有河流加起来还要多，而这些生物正在利用人类才刚刚开始认识到的这种水源。
这不仅仅是在雾和云中。空气本身充满了肉眼看不到的微小水滴。近年来，科学家们一直在寻找饮用这些水的方法。最新的努力于周一在美国洛杉矶举行的美国物理学会年度三月会议上的一次新闻发布会上宣布。这是物理学家们最大的聚会。
一家总部位于蒙特利尔的初创公司 Awn Nanotech 表示，他们已经创造了一种利用纳米技术从天空中提取淡水的设备。该公司希望在今年秋天开始向消费者销售他们的集水器，每台售价约 1,000 美元。而且，如果集水器如预期工作，每台每天可以从空气中提取 50 至 100 升水。
美国的普通家庭用水量是这个数字的几倍，但对于世界上许多地方的一个家庭来说，这已经足够了，例如南非开普敦，那里的官员已将用水量限制在每天 50 升，因为该市担心其水龙头很快就会干涸。
为干渴者而设的集水器
而这正是该公司希望进入的市场。他们希望为致力于为饱受干旱困扰的世界地区提供清洁水的非营利组织和政府团体提供集水器。对于一个甚至还没有网站的团队来说，这是一个宏伟的目标。但如果他们的技术如广告所宣传的那样有效，它甚至可能帮助未来的宇航员从稀薄的火星大气中提取水——这是该团队已经研究过的事情。
Awn Nanotech 主要由加拿大工程系学生组成，其名称来源于一些植物用来从大气中收集水的小针。但与它们的生物学名称不同，这种集水器不依赖于雾。即使在最干旱的气候下，例如在美国西南部和其他沙漠地区，它也能从空气中提取水。
理查德·布德罗（Richard Boudreault）是该公司的创始人。他是一位物理学家和连续创业家，已经创立了十几个其他小型、以技术为中心的新创公司。他说，面对南非和加利福尼亚的水危机，大多数人都在谈论可以将海水淡化成淡水的脱盐技术。但这个过程需要巨大的能量。布德罗说，他想知道是否有可能利用纳米技术在不消耗任何电的情况下生产水。他意识到，或许可以利用水滴本身的能量。表面张力将粒子拉向彼此，直到形成一个球体。这种张力可以用作能量。
Awn Nanotech 的集水器实验室设置。（来源：Alessio Aufoujal）
他的团队与大学生一起，开发了一种由碳纳米管细网组成的集水纺织品。网的一侧是亲水的，这意味着它喜欢水——它吸引水。另一侧是疏水的，即排斥水。因此，当水滴落在网上时，它们会从一侧推到另一侧，形成液滴。
“由于表面张力，（水）会找到出路，”布德罗说。这些清洁、矿化的水然后滴入储水箱，在那里可以饮用。
这个过程不需要任何电力，但他们意识到，通过增加一个大约用于冷却计算机的小风扇，可以大大提高产水量。风扇由一个小太阳能电池板供电。“这是极其简单的技术，因此非常耐用，”布德罗说。
集水本身并不是一个新概念。在阿塔卡马，农民已经使用“雾网”从空气中收集水。许多家庭地下室使用除湿机来减少地下室的潮湿和阴暗。但雾网需要特定的气候条件才能工作。当然，除湿机需要大量的能源。
去年，来自麻省理工学院和加州大学伯克利分校的一组科学家宣布，他们制造出了一种名为金属有机框架的材料，这种材料可以被动地捕捉和储存水。一旦被阳光加热，它就会释放出液体。研究人员估计，每几磅这种材料，他们就可以从空气中提取几升水。而且，与 Awn 的设备一样，即使在干燥的沙漠空气中也能起作用。
这些结果已发表在《科学》杂志上，并入选了《Discover》2017 年科学突破百强榜单。布德罗说，Awn 的碳纳米管网更精细，它的“细丝森林”可以从空气中捕捉到更小的水滴。虽然他们的集水器尚未经过同行评审，但学生工程师们——来自两所大学的四个小组——在上周的一次会议上展示了他们的毕业设计项目成果。
到目前为止，他们只制造了大约十几个这样的集水器。布德罗说，虽然网本身相对容易生产，但外壳的制作却非常耗时。公司规模小而潜在市场大，这可能使其难以快速扩大规模。但他们已经制造了一个更大的技术版本，每天可以提供高达 1,000 升的水。布德罗说，一旦他们将家庭式集水器推向市场，他们就计划销售更大、更昂贵的版本，该版本可以为干旱地区的偏远商业运营提供水源，例如葡萄酒庄。
除了新闻发布会，布德罗还将在本周获得美国物理学会颁发的一项创新和行业奖项，以表彰他的发明记录。他说，他正在动用他过去投资者的圈子来帮助 Awn 将他们的第一个设备推向市场。他相信，凭借年轻工程师们的魄力，他们能够成功。“如果他们不知道这是不可能的，那么不可能的事情就会完成，”他说。
