空氣抽水傳

材料牛注：干旱的環境，有著我們熟知的有機生物體（仙人掌和沙漠甲蟲）；為什么其他生物體會說：“在那干燥的環境中，臣妾做不到。”那是因為它們進化后的身體沒有能夠直接從稀薄的空氣中吸取水分的能力。而納米布沙漠甲蟲的身體外殼突起以及V形仙人掌那滿身的大刺。這些無一不證明：想要在艱苦的環境活下去，必須要有獨特的本事。

正所謂：上有政策，下有對策；就算地球環境越來越干燥，我們人類研究者們總是會尋求更有效的方法從空氣中去吸取水分，如今哈佛大學的SEAS學院和Wyss生物啟發研究所的研究團隊正運用科學方法來共同研發一款新的工程技術。這項技術旨在從這些生物有機體的運輸冷凝水方式中找到一個能更好地為人類從空氣中收集水分的辦法和靈感。

著名教授Berylson和Wyss研究所核心教員介紹，"我們這邊的人都喜歡研究仿生材料”，“不過，到目前為止，我們每次都傾向于模仿一個鼓舞人心的自然系統。我們的研究表明，一個復雜的生物將會啟發我們高效地設計出性能更優良的材料，同時我們還可以結合多種生物物種的特征優化設計，這也將是一種新型的仿生發展方向。”

在本質上來說，這個新的系統受到沙漠甲蟲的殼，仙人掌的刺和豬籠草的濕滑表面等生物啟發。材料順勢利用這些自然系統的力量，再加上Aizenberg的實驗室開發出來的滑液注入多孔表面技術（SLIPS），收集并引導冷凝水也就成為板上釘釘的事。這種方法不僅可以采集水,而且在工業的熱交換系統方面很有發展前景。

擁有SLIPS科技有限公司的聯合創始人兼技術副總裁Philseok Kim在SEAS中說到:” 以火電廠為例，依靠冷凝器快速轉換蒸汽液態水, 這種設計可以加快這一進程，甚至允許在較高的溫度下操作，這就顯著地提高了總的能量效率。”

收集大氣中水的主要難題就是控制它們在氣流中形成的液滴，還有速度的大小和漂流的方向。多年來，研究人員集中研究甲蟲身體的凸點從而解釋甲蟲如何吸收水。結果艾森貝格和她的團隊從中受到了啟發,發現凸點本身也可能收集水。

Kyoo-Chul Park曾在博士后論文里說到：“我們實驗發現，單獨腫塊的幾何形狀可以促進冷凝且通過優化凹凸形狀與仙人掌刺的不對稱性以及豬籠草的幾乎無摩擦涂層相結合，我們能夠設計一種材料，想想這種材料在這較短的時間收集和運輸較大量的水，我們怎能不激動呢！”

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感謝材料人編輯部韓振提供素材