缺水了怎么办？3D打印或助力从空气中“拧”出淡水

尽管地球含水量丰富，可是人类常常面临缺水的困境。寻找新的水资源已成为日益严峻的现实问题。科学研究揭示，全球大气中含有12.9万立方千米的水，相当于世界上所有江河水量的6倍多。大气中约98%的水始终保持蒸气状态，其余2%的水份会作为雨或雪在地面和空中往复。

那么，从空气中取水，是否可行呢?实际上，从空气中制取水，就地取材是其最大优势。即使在撒哈拉沙漠地区，那里年平均气温为30摄氏度，平均相对湿度为25%。正常气压下，每立方米的空气中也含有8克水，这相当于在一个房间大小的空间内约有500克水。

甲壳虫、仙人掌和猪笼草，能够依靠独特的身体结构，从干旱的空气中收集水分，以此满足基本的生存需要。甲壳虫背部的特殊几何构造适宜凝结水滴，仙人掌内部复杂的网络输水效率很高，猪笼草体内涂满黏液的光滑表面可以减少水滴在运输过程中的损耗。

模仿这些生物的取水方法，可以实现从空气中取水。例如，通过理论模型优化，将甲壳虫背部的特殊几何构造、仙人掌刺的不对称、猪笼草几乎无摩擦的涂层等特点结合起来，可以设计出效果不错的仿生材料，并通过3D打印技术进行生产。

机电法收集空气中的水分已算不上是新发明，商用和家用空气制水机已经存在。空气制水机原理类似于抽湿机，吸入的是潮湿空气，排出的是干净的水。普通的电压缩—扩张制冷机工作原理模拟大自然的降雨现象，利用电制冷技术将空气冷却，水汽冷凝并集聚成水，再对收集起来的水利用逆渗透净水技术，通过多层级过滤、杀菌消毒生产出洁净的饮用水。然而，空气制水看似简单，实则技术要求特别高。

目前，影响空气制水技术进入市场的最大问题是成本，空气制每立方米水需要花费约67元钱，而海水淡化成本每立方米约5元钱，差距还是很明显的。随着技术的进步，如果空气制水成本能降低到比淡化海水或处理污水低，那么这种方法将会有很大的用途。

总之，在干旱少雨的地方，并不意味着空气中没有足够的水。从空气中制取水实用性强、前景广阔，关键是加快技术创新，找到更廉价、更高效的吸湿材料或仿生材料。