科學家創造「智慧晶體」 不用任何能源就可從空氣中收集水李佩璇 (2024-11-21 10:41:57)

地球大氣層裡含有大量未開發的淡水，因此科學家致力尋找能夠有效捕捉和收集這些水氣，並凝結成飲用水的材料。

編譯／Elisa

地球大氣層裡含有大量未開發的淡水，因此科學家致力尋找能夠有效捕捉和收集這些水氣，並凝結成飲用水的材料。中國吉林大學以及紐約大學阿布達比分校的智慧材料實驗室研究團隊，因此創造一種新型晶體材料，無須使用任何能量就可以從霧氣中收集水。

有機晶體可收集大氣中水氣並儲存

這種被命名為「Janus」的晶體，開發靈感來自在乾旱環境下茁壯生長的沙漠動植物，像是沙漠甲蟲或蜥蜴的外表結構，已經進化成兼具親水（hydrophilic）和疏水（hydrophobic）功能，能有效捕捉空氣中水分後，讓水分流過疏水部位，再聚集到親水部位。

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研究團隊找到三種具有高度化學多功能性（chemical versatility）的有機化合物，形成彈性有機晶體Janus（elastic organic crystals），與空氣中的水相互作用。另外晶體纖薄透光，研究人員就能利用光監測霧氣中水滴收集和凝結過程。

新技術有望解決全球水資源短缺問題

Janus晶體讓水氣在周圍環境條件下自動凝結，表面也有明顯的親水性和疏水性表面，一邊捕捉水氣，一邊將收集到的水流到指定容器。晶體效率比先前的多孔有機晶體明顯提升，也不需要其他能量促使運作，可以無止盡提供清潔水源。

反之，以往的海水淡化技術因為需要大量能源，才能提取溶解裡頭鹽分。開發團隊認為未來Janus晶體投入大規模應用後，可以有助解決全球水資源短缺問題。

資料來源：Interesting Engineering

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