世界上超过三分之一的人口生活在干旱地区，这些地区水资源严重短缺。德克萨斯大学奥斯汀分校的科学家和工程师开发了一种解决方案，可以帮助这些地区的人们获得清洁的饮用水。

该团队开发了一种由世界储量丰富的材料制成的低成本凝胶膜，即使在最干燥的气候下，这种新材料也可以从空气中吸收水分。新材料成本仅为每公斤 2 美元，在相对湿度低于 15% 的地区，一公斤的材料每天可以产生超过 6 升的饮用水，而在相对湿度高达 30% 的地区则可以产生 13 升以上的水。

使用新薄膜从空气中捕获水分的原型设备。图片来源：德克萨斯大学奥斯汀分校

该研究建立在该团队先前的突破之上，包括将水从大气中抽出的能力以及应用该技术来创造自浇水土壤。然而，这些技术是为相对高湿度的环境设计的。

“这项新工作是关于人们可以用来在地球上最热、最干燥的地方取水的实用解决方案，”科克雷尔工程学院沃克机械工程系材料科学与机械工程教授于桂华说：“这可以让数以百万计无法持续获得饮用水的人在家中拥有简单的水生成设备，他们可以轻松操作。”

吸水膜可以很容易地成型为许多不同的形状。图片来源：德克萨斯大学奥斯汀分校

新论文发表在Nature Communications上。

研究人员使用可再生纤维素和一种常见的厨房成分魔芋胶作为主要的亲水性（被水吸引）骨架，口香糖的开孔结构加速了水分捕获过程。另一种设计的组件是热响应纤维素，在加热时具有疏水（耐水）相互作用，有助于立即释放收集的水，从而最大限度地减少生产水的总能量输入。

从沙漠空气中提取水的其他尝试通常是能源密集型的，并且产量不高。尽管 6 升听起来并不多，但研究人员表示，通过优化制造更厚的薄膜或吸收床或阵列可以大大增加它们产生的水量。

研究人员说，反应本身很简单，这减少了扩大规模和实现大规模使用的挑战。

用其成分制造吸水膜的过程。图片来源：德克萨斯大学奥斯汀分校

“这不是你需要高级学位才能使用的东西，”该论文的第一作者、Yu 实验室的前博士生、现在麻省理工学院的博士后研究员郭友红说：“这很简单，只要有材料，任何人都可以在家中制作。”

该薄膜具有柔韧性，可以根据用户的需要模制成各种形状和尺寸。制作薄膜只需要凝胶前体，其中包括倒入模具中的所有相关成分。

“凝胶只需 2 分钟即可简单凝固。然后，只需将其冷冻干燥，然后从模具上剥离即可立即使用，”于团队的博士生、首席研究员关伟新说的工作。

研究人员设想这是人们有一天可以在五金店购买并在家中使用的产品，因为它很简单。