目前有超过 22 亿人生活在缺水的国家，联合国估计每年有 350 万人于与水有关的疾病。由于最需要改善饮用水的地区也位于世界上阳光最充足的地方，因此人们对利用阳光来帮助获得清洁水有着浓厚的兴趣。

中国上海交通大学的研究人员开发了一种很有前途的新型太阳能大气水收集技术，可以帮助为那些困难的旱地地区的人们提供足够的饮用水。他们在AIP 出版期刊《应用物理评论》上发表了他们的研究成果。

“这种大气集水技术可用于增加日常供水需求，例如家庭饮用水、工业用水、个人卫生用水。”作者王如珠说。

从历史上看，研究人员在将盐注入水凝胶时面临着挑战，因为较高的盐含量会由于盐析效应而降低水凝胶的膨胀能力。这导致盐泄漏和吸水能力下降。

“令我们印象深刻的是，即使将多达 5 克的盐注入 1 克聚合物中，所得凝胶仍保持良好的溶胀和盐捕获性能，”Wang 说。

研究人员利用植物衍生物和吸湿盐合成了一种超吸湿凝胶，能够吸收和保留无与伦比的水量。在干燥的大气环境中，一公斤干凝胶可吸附1.18公斤的水，在潮湿的大气环境中，可吸附6.4公斤的水。这种吸湿凝胶制备简单且成本低廉，因此适合大规模制备。

此外，该团队还采用了具有并行配置的解吸室和冷凝室的原型。他们在冷凝室中采用了涡轮风扇，将解吸水的回收率提高到90%以上。

在户外原型演示中，研究小组发现，即使在早上或下午阳光较弱的时候，它也会释放吸附的水。该系统还可以在白天实现同时吸附和解吸。

该团队将致力于利用可再生能源实现同时吸附和解吸，以最大限度地提高单位质量吸附剂的日产水量，进一步优化系统的性能，以实现制水的实际应用。

除了日常用水之外，收集大气水的吸附剂材料也可以在未来的应用中发挥重要作用，例如除湿、农业灌溉和电子设备的热管理。