贤集网6月24日讯：淡水在世界许多地方都很稀缺，必须付出巨大代价才能获得。为此，靠近海洋的社区可以淡化海水，但这样做需要大量能源。远离海岸，实际上唯一剩下的选择通常是通过冷却来冷凝大气湿度，要么通过同样需要高能量输入的过程，要么使用利用昼夜温差变化的“被动”技术。然而，使用目前的被动技术，如集露箔，只能在晚上提取水。这是因为白天太阳会加热箔片，这使得冷凝不可能发生。

自冷却和辐射防护

苏黎世联邦理工学院的研究人员现已开发出一种技术，该技术首次允许他们 24 小时不间断地收集水，即使在烈日下也无需能量输入。新设备主要由一块特殊涂层的玻璃板组成，它既可以反射太阳辐射，又可以将自身的热量通过大气辐射到外层空间。因此，它会将自身冷却至比环境温度低 15 摄氏度（59 华氏度）之多。在这个窗格的下面，空气中的水蒸气凝结成水。该过程与在冬季隔热较差的窗户上观察到的过程相同。

科学家们在玻璃上涂上了专门设计的聚合物和银层。这种特殊的涂层方法使玻璃板以特定波长窗口向外太空发射红外辐射，不会被大气吸收，也不会反射回玻璃板。该设备的另一个关键元素是一种新型的锥形辐射屏蔽。它在很大程度上偏转来自大气的热辐射并保护玻璃板免受太阳辐射的影响，同时允许设备向外辐射上述热量，从而完全被动地自我冷却。

接近理论最佳值

正如在苏黎世 ETH 建筑物屋顶在真实世界条件下对新设备的测试所显示的那样，新技术每单位面积每天产生的水量至少是当前基于箔的最佳无源技术的两倍：小型飞行员在实际条件下，玻璃直径为 10 厘米的系统每天可输送 4.6 毫升的水。具有更大窗格的更大设备会相应地产生更多的水。科学家们能够证明，在理想条件下，他们每小时每平方米窗格表面最多可以收集 0.53 分升（约 1.8 液量盎司）的水。这接近每小时 0.6 分升（2.03 盎司）的理论最大值，这在物理上是不可能超过的，Iwan Hächler 说。他是Dimos Poulikakos小组的博士生。

其他技术通常需要从表面擦拭冷凝水，这需要能量。如果没有这一步，很大一部分冷凝水将附着在表面上，无法使用，同时阻碍进一步冷凝。苏黎世联邦理工学院的研究人员在他们的水冷凝器的玻璃板底部应用了一种新型的超疏水（极防水）涂层。这会导致冷凝水自行形成珠状并流动或跳出。与其他技术相比，我们的技术无需任何额外能源即可真正发挥作用，这是一个关键优势，Hächler 说。

研究人员的目标是为缺水国家，特别是发展中国家和新兴国家开发一种技术。现在，他们说，其他科学家有机会进一步开发这项技术，或将其与海水淡化等其他方法相结合，以提高产量。涂层玻璃的生产相对简单，建造比当前试点系统更大的水冷凝器应该是可能的。与太阳能电池具有多个模块相邻设置的方式类似，多个水冷凝器也可以并排放置以拼凑一个大型系统。

原标题：研究人员开发出一种技术，首次允许他们24小时不间断地从湿气中收集饮用水