MIT屋顶试验工厂。 MOF晶体位于透明盖下面，透明盖允许太阳加热它们并释放积聚的水。 一个黄色和红色的电容器，上面覆盖有水滴，位于设备的底部。您将无法从石头中挤出水，但是现在有了新设备，即使在湿度极低的情况下，它也可以使用阳光从空气中提取水蒸气，因此您可以从沙漠的天空中抽水。 该设备每容纳一公斤海绵状吸收器，每天可产生约3升水，研究人员说，未来的版本将更好。 这意味着，世界上最干旱的地区的家庭可能很快就会拥有一种由太阳能驱动的设备，该设备可以生产所需的所有水，使数十亿人受益。
大气中溶解了13万亿升水，相当于地球上湖泊和河流中所有淡水的10％。 长期以来，已经开发出了多种方法来捕获大气中的水分，例如从雾中捕获水分，并且还使用了各种耗能大的除湿机-冷凝器。 但是两种方法都需要非常潮湿的空气或太多的电能。
基材上的MOF多孔晶体为了找到一站式解决方案，加州大学伯克利分校的化学家Omar Yaghi领导的研究人员转向了一种称为金属有机骨架或MOF的晶体粉末。 Yahi于20年前收到了第一批形成连续三维网络的MOF多孔晶体。 网络以儿童组装的形式形成结构，即由充当中心的金属原子和将中心连接在一起的杆状有机化合物构成的构造器。 通过选择不同的金属和有机物，化学家可以通过控制与MOF结合的气体以及晶体本身的强度来改变其特性。
Omar Yahi，以能够从大气中收集水的金属有机多孔晶体结构模型为背景。 Yahya的发现植根于上个世纪九十年代中期。在过去的20年中，化学家合成了20,000多个MOF，每个MOF具有独特的分子捕获特性。 例如，Yahi和其他研究人员最近开发了MOF，该MOF吸收并释放甲烷，这是一种可用于天然气汽车的储气库。
2014年，Yahi和他的同事合成了MOF，即使在低湿度下，MOF也具有出色的吸水率。 这导致他联系了位于剑桥的麻省理工学院（MIT）的机械工程师Evelyn Wang，他之前曾与他一起从事过将MOF用于汽车空调的项目。 在合成了基于锆的新型MOF（称为MOF-801）后，Yahi在麻省理工学院会见了王，并提出了以下建议：“伊芙琳，我们需要开发一种新的集水装置。” 她始终如一地表示同意。
概念图像MOF。 模型中的红色和黑色点是由黑色韧带固定在一起的金属有机结构-奥马尔·亚希（Omar Yahi）使用网状化学结构将其连接到结晶性多孔海绵上。 黄球表示可以容纳水分子的孔。这个系统是由Wang和她的学生们创建的，它包含一公斤，大小类似于灰尘的MOF晶体，该晶体放在一块多孔的薄铜板上。 该板放置在太阳能吸收器和湿气冷凝器之间，位于室内。 在晚上，该腔室打开，使周围的空气渗透到MOF的孔中，然后水分子粘附到晶体的内部结构上。 因此，水被八个独特的分子团收集，形成立方滴。 早晨，密闭腔室关闭，阳光穿透设备的上窗口，加热MOF板，该MOF板通过简单的蒸发将水滴释放到冷却器中。
温度差以及室内的高湿度会导致水中的蒸汽凝结，并进入收集器。 伯克利和麻省理工学院的研究小组今天对《科学》杂志说，该装置运行良好，每天每使用一千克MOF就能从空气中吸收2.8升水。
基于外国流行科学在线出版商的资料
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