这需要24小时的夜间和白天周期，但加利福尼亚大学伯克利分校的科学家已开发出一种装置，可以在干燥的沙漠空气中生产一杯水，仅使用阳光1。

关键在于开发分子粉末，金属有机骨架(MOF)，它是高度多孔的，像海绵一样吸收水分。

在有机玻璃盒顶部的框架中，粉末在潮湿，凉爽的夜晚用水饱和。在白天，它会在阳光加热时释放水分。水冷凝在盒子的侧面，盒子的周围是污垢，以保持低温。

盒子只需要在晚上保持开放，在白天关闭。

“没有这样的事情，”今天发表的研究的第一作者奥马尔·亚吉说，以及开创了对MOF研究的化学家。“在这里，我们有一种坚固的分子海绵，可以从低湿度和干燥的大气中探测水，并产生自来水，除了太阳光外没有任何能量输入。这是一个在此之前难以想象的进步。“

Yaghi目前是加州大学伯克利分校的James和Neeltje Tretter主席，也是沙特阿拉伯阿卜杜勒阿齐兹国王科技大学的一名教师科学家，他称之为“下一代设备”。

通过将金属盐与有机部分混合以产生多孔晶格状结构而制成的MOF以其吸水能力而闻名。去年4月，Yaghi，他的研究生Eugene Kapustin以及加州大学伯克利分校和麻省理工学院的团队发表了一项关于小型概念验证装置的研究，该装置在实验室条件下使用2克锆基MOF 2在空气中产生水滴。

在最新的工作中，加州大学伯克利分校的团队在16×16英寸的框架上使用了1千克厚度为1英寸的锆MOF。在亚利桑那沙漠​​的一次试验中，它产生了100克水。与先前的设备不同，在先前的设备中，热电能被用于运行冷凝器，这在没有任何额外能量输入的情况下运行。

160美元的锆价并不便宜，因此该团队着手在复制沙漠实验的条件下寻找在实验室进行测试的替代方案。结果是铝基框架MOF-303，当与石墨结合时，产生175克水 - 几乎是其两倍，成本显着降低。根据Yaghi的说法，铝的价格仅为3美元。

它也更环保，因为合成是在水中进行，而不是在有机溶剂中进行。

Yaghi说，目标是让设备持续使用多年。铝MOF经历150个连续循环，监测波动并发现稳定。

团队似乎没有考虑到的唯一因素是沙尘暴。“如果广泛部署，它必须有一个过滤器，就像你的车里有过滤器一样，”Yaghi反驳道。

他认为，这项新技术的蓝图适用于全世界：“我们[现在]拥有数学关系，可以让你建造一个适合任何沙漠气候的盒子 - 无论是在中东，地中海还是撒哈拉沙漠。您所需要的只是太阳能图，湿度水平和温差。可以使用相同的MOF - 只有盒子的配置会发生变化。“

Yaghi已经与沙特阿拉伯利雅得的阿卜杜勒·阿齐兹国王科技城及其总裁图尔·沙特·穆罕默德·沙特王子博士合作，共同研究纳米材料和清洁能源联合研究中心。

自然中东所采访的所有科学家都认为该技术很有意思，它表明了在低于30%的湿度条件下定制MOF的潜力，并且规模和现场试验代表了向前迈出的一步。

“这项研究证明了在干旱地区收获水的概念。KAUST化学科学项目主席Mohammed Eddaoudi表示，基于相对便宜的起始材料设计和定位MOF的能力可以使MOF中的吸附更加接近沙漠中的负担得起的水。KAUST海水淡化和再利用中心(WDRC)副教授王鹏对此表示赞同，并称“作为一种自主阳光驱动的大气水发生器，它运作良好。”

潜力：在空中

英国巴斯大学化学工程系主任蒂姆梅斯说：“虽然这种表现是否会对'现实世界'产生重大影响尚不完全清楚，但这篇文章很聪明。”

它可能会促进MOF开发和扩大合成的进一步工作，但该设备的“现实世界”影响似乎有待讨论。

Yaghi设想从饮水机到家用水箱或集水农场的应用，其他专家并不那么自信。

Noreddine Ghaffour WDRC KAUST说：“沙漠人不会对水的克数感到满意。”他的研究重点是改善现有海水淡化技术和节能工艺的性能。“概念证明有效。我们可以从低湿度的空气中捕获水。但是生产的水量太少了。“

英国巴斯大学水科学与工程教授，水资源创新与研究中心主任Jan Hofmann对此表示关注：“人类用水量约为每人每天150升，因此生产能力为MOF很低。对于1,000人来说，需要3,000吨MOF来满足需求。这将意味着MOF在工业规模上的生产，据我所知，这还不存在。“

来自设备的水，因为它是蒸馏纯的，在技术上不适合消费。他指出，Yaghi和他的团队承认进一步的进程，必须进行再矿化以使其值得喝酒。

两位科学家还对扩大规模所涉及的工程问题表示担忧 - 特别是能源效率，热量和质量传递。“这些[问题]在现在测试的系统规模相对较小的情况下是一个较小的问题，但在3000吨规模甚至100千克的范围内将是一个重要问题，”霍夫曼说。

目前的文件中没有关于最新设备或MOF成本的信息。根据卡普斯汀的说法，没有计划进行任何经济估计。“在大规模生产的情况下，有机玻璃，木材，水和有机连接器的成本可以忽略不计。更重要的是，与其他系统不同，我们的设备不需要额外的能源或太阳能电池板，“他说。

对于霍夫曼而言，新设备是值得追求的技术，尽管需要大量开发才能为应用创建成熟的技术。

对于Ghaffour：“为了概念证明 - 是的，科学就在那里。也许这对小众应用和特定的电网情况都有好处。但实际上，我们不能把希望卖给那些等待水生活的人。“