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水是我们最熟悉的液体，也是无比珍贵的资源。根据世界银行报告，全球约28亿人缺水。过去的解决办法是建立蓄水池和水处理厂，但是缺水的地方往往缺电和缺基础设施，这些工程需要很大的人力。

在电影《未来水世界》中，主人公被困于海上，周边都是水却没办法喝。

在今天举行的2022浦江创新论坛科技创新青年峰会上，南京大学教授、2020年“科学探索奖”获奖人朱嘉带来了几种如魔术师般的取水方法，让人感叹科技的力量。

第一个方法和《未来水世界》主人公想的一样，蒸发取水。自然界的蒸发效率小于20%，电影主人公往往要被暴晒一天后才能得到一个矿泉水瓶底部的蒸馏水。朱嘉团队设计了世界上第一个基于等离激元效应的太阳能界面光蒸汽转换装置，太阳能完全用于蒸发，因此从中冒出来的“水蒸气”是凉的，因为没有能量参与加热。

在实际工作中，这种紧密排列的金属纳米颗粒薄膜漂浮在海水表面，纳米颗粒的局域等离激元增强效应使得膜液交界面的表层海水快速升温，产生淡水蒸汽，而膜上的多孔结构又为蒸汽逃逸提供了有效通道。经测量，利用该材料淡化后的海水水质优于世界卫生组织可饮用水的标准。

如果你身边根本没有水怎么办？向空气取水。朱嘉团队研发的太阳能驱动的基于吸附的大气集水（AWH）为干旱地区的淡水短缺提供了一种经济高效的解决方案。

这一研究的核心在于如何同时实现快速吸附和快速脱附，一般来说两者只能取其一。他们用到了一种新材料“纳米碳”，一种具有快速吸附动力学和优异光热性能的吸附剂。团队在南京做实验时，在每个捕水循环中，应用30分钟进行吸附，15分钟进行解吸。他们7小时收集了1.365升千克碳-1的水，这是最高的水生产率之一。

取得了这些成就，朱嘉认为最值得介绍的经验是向大自然学习。比如蒸发本来就是自然向全球提供干净水的方式。另外在提高蒸发效率材料选择上，他们发现有伞盖、富含输水管道的蘑菇是天然的“新材料”。“蘑菇长在阴暗处，原来它还有强大的光蒸发天赋。”朱嘉说。

“爸爸，如果你能控制蒸发，能否给我做一片云。”这是朱嘉女儿对他的愿望，他认为关于水的基础研究非常值得深挖，这是一个具有潜力的研究领域。

作者：沈湫莎

责任编辑：任荃

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