MIT新技术提速45倍：声波取水高效生产饮用水

11月19日消息，科技媒体interestingengineering昨日（11月18日）发布博文，报道称麻省理工学院（MIT）的工程师们研发出一种新型超声波设备，它能够高效、快速地从空气中提取清洁的饮用水。

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这项技术的核心是一种被称为"大气集水"（AWH）的工艺，通过特殊的吸附剂材料捕获空气中的水分。然而，传统的大气集水系统在释放已捕获的水分时效率低下，通常依赖被动的太阳能加热，整个过程可能需要数十分钟甚至数小时。

MIT团队为了解决这一瓶颈，用一种高频声学方法取代了缓慢的热力过程。他们设计的核心装置是一个超声波致动器，它能产生频率超过20千赫兹（即每秒2万次循环）的超声波。

研究发现，这种高频振动恰好能够破坏水分子与吸附剂之间的微弱化学键，从而将水分子从材料中“抖落”出来。该研究的第一作者Ikra Iftekhar Shuvo形象地比喻道：“水分子仿佛在与声波共舞，这种定向的扰动产生了动能，最终以水滴的形式被释放出来。”

该设备的设计精巧而高效。一个扁平的陶瓷环在施加电压后会产生高频振动，形成超声波场。陶瓷环的外圈则布有微小的喷嘴。当吸附剂中的水分子被振动“抖落”后，形成的水滴会通过这些喷嘴，被引导至位于振动环上下方的收集容器中。整个过程在数分钟内即可完成，实现了对水分的快速回收。

对比测试显示，与利用太阳能加热的传统方法相比，超声波设备在从同种材料中提取水分的效率上高出45倍。尽管该设备需要电源，但研究团队设想它可由一块小型太阳能电池驱动，从而实现能源自给。

尽管新系统需要电力驱动，但团队设想未来可由一块小型太阳能电池为其供电。这种设计使得系统能够自动化运行，当吸附剂吸满水分后自动激活，从而在一天内完成多次“吸附-抖落”的循环，大幅提升了单日总产水量。

附上参考地址

High-efficiency atmospheric water harvesting enabled by ultrasonic extraction