去年，科学家基于金属有机框架材料（MOF）开发出动力全来自太阳能的水资源收集设备，12 小时内从相对湿度只有 20% 的空气中吸取了 2.8 升水。今年团队前往沙漠地区进行实测，结果证明该设备也能在极低湿度（8%）的空气中吸收水分，假如有天你不幸迷失在沙漠，或许你能靠这种简单装置活下来，坚持到救援出现。
地球上有 70% 物质都是水，但人类实际可饮用的淡水只占其中 2.5%，随着人口增长、气温上升，全球水危机也日益严重，促使科学家开发更好的水资源收集方式。多数研究集中在海水淡化技术，但也有少数研究钻研如何从干燥空气中“榨取”稀有水分。
麻省理工学院团队去年初利用加州大学柏克莱分校终身教授、知名化学家奥马尔·亚基（Omar Yaghi，注）发明的金属有机框架材料（metal-organic framework，MOF），开发出一款新型集水设备，将多孔 MOF 晶体压缩在太阳能吸热器与冷凝板之间，其原理是当空气流过 MOF 时，水分子被 MOF 束缚，接着等阳光照射加热设备，水分子变成蒸气释出，于箱子内部冷凝成液态水并往下滴入收集器中。
当时团队于学院大楼屋顶进行测试，条件与莫哈维沙漠（Mojave Desert）相似（平均湿度约 20%），12 小时内从空气中吸取了 2.8 升水，创下令人惊讶的纪录，这项技术不但不需要相对湿度高的条件，能源效率也比其他现有技术好。
▲ 麻省理工学院团队利用金属有机框架材料于 2017 年开发的集水设备。（Source：加州大学柏克莱分校）
今年，团队将测试地点移往沙漠现场，位于美国极西之镇斯科茨代尔（Scottsdale），在那里，相对湿度从夜间的 40% 下滑至白天的 8%。而实测结果显示，只要添加更多金属有机框架材料，就算湿度极低，设备也能扩大规模吸收更多水分，平均每使用 1 公斤 MOF 材料可收集 220 毫升水。
不过上述测试使用的 MOF 材料（MOF-801）由昂贵金属锆（zirconium，化学符号 Zr）制成，所幸奥马尔现在已经开发出由铝制成的新型 MOF 材料（MOF-303），价格可便宜至少 150 倍，目前在实验室测试中捕获多 2 倍的水，相当于每 1 公斤 MOF 材料可生产超过 400 毫升（3杯）水。
团队正摩拳擦掌准备进行新型 MOF 材料的实地测试。
▲ 此为由铝制成的新型 MOF-303 材料结构图。（Source：加州大学柏克莱分校）
“一个人每天至少要喝一杯罐装可乐容量的水，而 MOF 装置能在 1 小时内收集到这些水量。”科学家想证明，假如你不幸于沙漠中迷失方向，你可以靠这种装置活下来，坚持至救援出现。在加州大学柏克莱分校释出的影片中，一名研究人员真的喝下了这杯“水”。
实地测试结果已发表在《Science Advances》期刊。
注：奥马尔·亚基（Omar Yaghi），曾获评美国十大科学家，以发明金属有机框架材料（MOF）、沸石咪唑酯骨架构造体（ZIF）、共价有机构造体（COF）等多孔结构闻名，全球研究人员依此创建了逾 2 万种不同 MOF，用来捕获二氧化碳、有效储存氢或甲烷等化学物质。
- In desert trials, next-generation water harvester delivers fresh water from air
- This Device Sucks Drinking Water Out of Dry Desert Air, Powered Only by The Sun
- Device pulls water from dry air, powered only by the sun
（首图来源：加州大学柏克莱分校）
