资深作者奥马尔·亚基展示了 MOF 如何使用模型工作。一种由金属和有机化合物组成的薄晶格可以仅利用太阳能将截留在大气中的水分转化为饮用水。通过优化他们称之为金属有机框架 (MOF) 以抓住水分子，麻省理工学院和加州大学伯克利分校的研究人员创建了一个可以被动地捕获水蒸气并在暴露于阳光热量时释放它的系统。他们的设备可以提供一种低成本、可持续的方式，为世界干旱地区提供饮用水。他们的 MOF 是锆和富马酸（一种有机化合物）的缠结晶格。 这种框架由密集的线束组成，非常适合抓住分子。 通过改变框架的组成，MOF 可以被优化以抓住不同类型的化合物——从氢气和甲烷到石化产品。 有成千上万种这样的材料，而且可能还有更多等待被发现。 这种特殊的孔状框架经过调整以吸收水分子，使其能够从空气中筛选出 H2O。 用阳光加热材料会将水压入冷凝器，在那里可以收集并加以利用。 在周四发表在科学杂志上的一篇论文中，研究人员表示，一公斤他们的材料在相对湿度低至 20%（与大多数沙漠大致相同）的条件下，每天可以产生 2.8 升水。 尽管该材料目前含水量约为其重量的 20%，但他们认为他们可以通过改进材料将其容量增加一倍。 他们说，基本组件价格低廉且易于获得，为 MOF 的大规模生产铺平了道路。 他们的材料的主要优点是无需任何人工动力源。 毕竟，我们使用除湿机从空气中提取水分，但它们也会消耗大量电力。 用阳光为设备供电绕过了这一要求，这在缺乏基础设施的发展中国家尤其重要。 已经提出了其他依赖类似概念的设备，例如 Warka Water 塔。 该塔采用从沙漠植物中借鉴的设计，利用白天和夜晚之间的温度波动来捕获水并将其输送到水箱。 MOF 材料以类似的方式运行，但多孔网格允许在较小的区域内容纳更多的水。 为了保持水不断流动，研究人员表示，该系统可以夜间吸收水分以便在白天分散，或者可以设计为迫使更多空气通过，从而提高水的收集速率。 该团队仍在调整设计和材料，以从网格中提取更多生产力。
广告
