空氣中的水，一種能夠將空氣轉化為飲用水的3D打印設備

魔猴君  知識堂   3天前

想象一下，有一種裝置能夠從大氣中提取飲用水，從而為我們正在經歷的全球危機提供具體的應對措施。事實上，全球有超過20億人無法獲得飲用水，每天有14人死于由此引起的疾病。這就是Louisa Graupe和Julika Schwarz的“空氣制水”解決方案所追求的目標。這是一種移動設備，可以回收空氣中的水并將其轉化為飲用水，這一切都歸功于金屬有機網絡的概念，也就是說，依靠由金屬離子構成的、作用類似于海綿的材料。我們今天之所以和大家談論這個，是因為這個創新系統的外殼是3D打印的，從而可以獲得量身定制的模塊化組件。

從空氣中獲取水的過程并非新鮮事物，但它催生了一系列復雜且技術性的系統。Louisa和Julika想要開發一個更易于理解的概念，讓任何人都能在任何家庭中使用。她們解釋了自己的愿景：“‘空氣水’被設計成一個移動式水生產和儲存裝置，可以在私人住宅中靈活使用，不受地理和社會環境的限制。該概念最初每天可生產6升飲用水，并且未來可擴展。原型主要采用3D打印技術制作。”

空氣制水裝置

3D打印在空氣制水生產中的應用

“空氣中的水”被分成幾個部分，其中一些部分采用不同的工藝和材料3D打印而成。首先從水箱說起，它是設備底部的一部分。這里采用熔融沉積工藝，并使用透明PETG材料。水箱上方有一個中間部分，也是使用FDM機器和PETG設計的。最后，帶蓋子的上部由SLA 3D打印機打印而成——它被分成四個不同的部分，然后需要進行后處理。

選擇增材制造作為原型制作方法，是因為它能夠實現模塊化設計和定制部件的創建。目標是快速制造多種設備，供全球使用。目標可能是提供3D文件供下載，實現在家按需生產。

設備工作原理

那么，“空氣制水”解決方案是如何運作的呢？正如引言中所述，Louisa和Julika采用了金屬有機骨架材料——這種材料具有高吸收能力和孔隙率。具體來說，它們能夠從空氣中捕獲水分子，并將其釋放為淡水。因此，他們將這些材料嵌入“空氣制水”裝置的蓋子中。蓋子必須保持打開狀態一小時才能從空氣中吸收水分。由于這些材料的特性，它們幾乎不會吸收污染物，無需使用過濾器。

系統的不同部分

一小時后，蓋上蓋子，使內部空氣升溫，形成冷凝水。這種蒸餾過程完全是自然的，水可以飲用。這個過程也持續一小時。

最后，打開球閥讓水流出。之后，水龍頭即可快速便捷地使用。該裝置每天可產水6升。它配有手柄，方便攜帶。我們的目標是擴大該解決方案的規模，以滿足更大的需求，例如為整個社區提供飲用水。

編譯整理：3dnatives