革命性「吸水海綿」讓海水變飲用水 陽光就是唯一能源

科學家團隊最新研發出一款突破性的氣凝膠海綿，僅需陽光就能將海水轉化為純淨飲用水。這項3D列印技術打造的特殊結構，內含微米級垂直通道，即使大面積使用也能保持高效蒸發能力。戶外實測顯示，數小時內即可產出飲用水，完全不需要電力或複雜裝置。

地球表面雖有七成是海洋，但鹹水無法直接飲用。傳統海水淡化廠雖能去鹽淨化，卻需耗費大量能源。如今這款創新材料的問世，可能徹底改變現狀。這項刊登於《ACS能源通訊》的研究，成功開發出內含細長空氣通道的海綿結構，透過陽光碟機動就能完成海水淡化。

研究人員在戶外測試中，僅使用海綿和透明塑膠罩的簡易系統，單靠日照就成功產出飲用水。這項技術為低能耗、永續的海水淡化方案帶來新曙光。過去科學界已嘗試多種太陽能淨水材料，例如仿絲瓜絡結構的水凝膠，但新型氣凝膠展現更優異特性。

傳統氣凝膠雖具固體孔隙結構，但隨尺寸放大效率會遞減。為解決此問題，沈曦研究團隊特別設計出尺寸不影響效能的嶄新氣凝膠。他們將碳奈米管與纖維素奈米纖維製成膏狀，透過3D列印在冷凍表面逐層堆疊，形成均佈20微米垂直孔洞的類海綿結構。

經測試，從1公分到8公分見方的樣本，大尺寸樣本的蒸發效率與小樣本完全相同。戶外實測時，將材料放入海水杯並加裝弧形透明罩，陽光加熱後僅蒸發水分，鹽分則被留下。水蒸氣在塑膠罩凝結後，沿邊緣滴入下方收集容器，6小時日照可產出約45毫升飲用水。

「我們的氣凝膠實現了全尺寸高效淡化，」沈曦表示：「這為零能耗海水淡化提供了簡單且可擴充套件的解決方案。」這項研究獲得中國國家自然科學基金、香港研資局、香港環保基金及香港理工大學經費支援。

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