在地球上最干旱的地方之一、智利阿塔卡馬沙漠，居民在風口山坡上架起一排排“霧網(wǎng)”，待空氣中飄來的水汽在網(wǎng)面凝結成滴，他們小心地用管子接入生活用水槽。
東華大學材料科學與工程學院碩士研究生姚家傲在紀錄片中看到這一幕后，產(chǎn)生了一個大膽的想法：“有沒有可能做出一種比霧網(wǎng)更輕、更小、更高效的材料，讓人類從空氣中直接取出凈水？”
基于“空氣草”能在干旱氣候中吸收霧氣存活的特性，姚家傲和團隊成員通過模仿其葉片的非對稱結構，開發(fā)出一種“雙面性”POPs膜材料，其中一面粗糙親水，負責集水，另一面光滑疏水，用于保水。當膜材料放置一段時間后，能夠在表面凝結起“霧水”，再將這些水收集起來，便實現(xiàn)了“喝空氣”的功能。
進一步地，團隊將光熱吸收材料與壓電材料組合，開發(fā)出一種能在陽光和波浪雙重作用下工作的“復合蒸發(fā)膜”。測試結果顯示，這套設備能夠在自然能驅動下穩(wěn)定產(chǎn)出可飲用的水，拓展了空氣膜的應用。
此外，針對高鹽、高污染的鹽湖地區(qū)，團隊將具有光敏抗菌特性的卟啉基團引入POPs膜材料中，使其在光照條件下自動釋放活性氧，持續(xù)殺滅膜面細菌，且膜體具備良好的孔隙結構，能夠確保鹽分攔截和水通量的平衡。最終，團隊設計出一款適用于高污染水源的抗菌復合膜，具備高通量、高過濾率與抗菌性，能夠實現(xiàn)穩(wěn)定的水質凈化。
據(jù)了解，目前團隊開發(fā)的三類POPs功能膜產(chǎn)品，即大氣集水膜、海水蒸發(fā)器、抗菌納濾膜，已完成中試測試，并與數(shù)家企業(yè)和國際水務機構達成合作意向。后續(xù)，團隊還計劃將膜材料應用拓展到災區(qū)應急供水、野外作業(yè)裝備等領域。
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