水是生命之源，是地球之本，生态万物离开水便不能生存。人类身体的70%都是水，因此，水对于人类的重要性便不可言喻。
地球水资源的多少，决定了我们地球生命的长短。人类科技在不断发展的同时，也在不断地想办法解决这一问题。
大气中大约有1.3万万亿升（1.3万兆升）水，相当于地球上所有淡水湖泊总水量的十分之一。搜集露水或者从雾气中捕获水分都是利用大气水分的例子，干旱地区的生物甚至深谙此道，比如在纳米布沙漠中的一种甲虫每天早上爬到沙丘顶部利用自己的身体搜集露水。南美洲的人们会利用帆布来搜集雾气。
最近，Berkeley和MIT的科学家们（Omar Yaghi 和Evelyn Wang等人）利用一种新型的材料，发明了一个仅利用太阳能就可以从干燥空气中捕获水分的设备，给解决这一问题带来了希望。
图一， 智利Atacama 沙漠中的人们通过雾气搜集来获取水 来源：https：//en.wikipedia.org/wiki/Fog_collection
图二，MOF材料示意图，线段代表有机分子连接物，交叉点代表金属原子 来源：http://news.berkeley.edu/2017/04/13/device-pulls-water-from-dry-air-powered-only-by-the-sun/
图三。 水收集系统工作原理 来源：Science
图三展示了这一设备的“原型机”，它的工作原理如下：晚上气温下降的时候，设备打开，空气通过多孔的MOF材料时，水分子就会被吸附在MOF表面上；到了白天，塑料匣子密闭，太阳光照的热量足以让MOF材料释放出水分子，从而形成水蒸气并自然地凝结成水滴。为了便于观察，这张图里研究人员配备了一个冷凝器（condenser），但在实际使用中冷凝器不是必须的，自然冷凝即可。图三右侧显示了不同时间点凝结水量的多少，我们可以看到随着温度逐渐升高，形成的水滴也越来越大。
南京师范大学化学与材料科学学院的古志远教授则表示，这一设备的发明也是MOF材料应用的一大突破。以往的MOF材料基本都是粉末的形态，除了在实验室里研究，很少能做成器件。
奥马尔·亚基（Omar Yaghi）是约旦裔美国化学家，他是金属有机骨架材料（MOF）的开创者和开拓者，早在20年前他就带领实验室开发出了主要用于储存氢气的MOF材料。 2014年， Yaghi 和他的伯克利团队利用锆和己二酸合成了一种可以用来吸附水的新型MOF材料。他向MIT的机械工程师Evelyn Wang 提议说，双方可以一起利用这种MOF材料来开发一种水收集系统。最终有了这一成果。
“我们的愿景是提供一种可以不用电力，只利用太阳能就可以满足一个家庭的水收集设备。对我来讲，由于这一实验，这一愿景正在变得可能。”Yaghi表示当前这套水收集系统只是证明原理上可行，未来依然有很大的提升空间。
目前Yaghi团队正在研究提升MOF材料的吸水性能，Evelyn Wang则主攻收集系统。他们会在将来推出更高效的水收集设备吗？让我们拭目以待吧！
（责任编辑：王翔）
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(原文章信息：标题：沙漠中如何解决缺水难题？，作者：邓志有，来源：知识分子微信公众号，来源地址：)
