德國研究人員3D打印打造低成本便攜設備，讓空氣成為每個人的水源
導讀：3D打印技術因價格低廉和適應性強的特點，它已被多次用于開發(fā)使供水更安全的解決方案。
△一種新型將空氣轉化為水的3D打印設備示意
3D打印移動式制水機
2025年9月5日，南極熊獲悉，來自德國明斯特應用技術大學的兩名畢業(yè)生Louisa Graupe與Julika Schwarz，近日研發(fā)出一款創(chuàng)新型空氣制水裝置，以應對全球數十億人面臨的飲用水短缺難題。該項目名為“空氣制水”，利用先進材料與3D打印技術，將空氣中的水分高效轉化為可直接飲用的清潔水，每天產水量約為六升，足以滿足一個小家庭的日常需求。
這一想法源于一個嚴峻的現實：數十億人仍然缺乏可靠的水源，這種缺水現象導致營養(yǎng)不良、疾病，每年造成數千例可預防的死亡?，F有的從大氣中收集水的系統(tǒng)通常體積龐大、價格昂貴且技術要求高，這限制了它們在許多地區(qū)的應用。Louisa Graupe和Julika Schwarz希望將同樣的理念轉化為一種經濟實惠、可移動且人人都易于使用的形式。
△從空氣中提取水份示意圖
將空氣轉化為潔凈水
該裝置的技術核心是金屬有機骨架（MOF），這是一種多孔材料，能夠高效吸附空氣中的水分子。當裝置處于打開狀態(tài)時，這些材料會從空氣中吸收水分子。關閉裝置會將熱量困在內部，使水分凝結成液體，流入底部的一個小水箱。在兩小時內，這個循環(huán)就能產生可以直接飲用的新鮮飲用水，無需過濾或復雜的維護。
△移動制水裝置的不同組件
從概念到原型的整個過程由3D打印完成，這為設計師提供了速度和靈活性。底部的透明水箱以及上方的中間部分均采用熔融沉積成型 (FDM) 技術，使用PETG材料制作而成；而包括蓋子在內的上部則采用立體光刻技術 (SLA) 制作而成。蓋子由四個獨立的部件打印而成，在組裝前需要進行后處理。
未來的應用前景
通過結合這些技術，設計師可以根據每個部分的功能進行定制，同時保持整個設備的輕量化和模塊化。這種方法也指明了未來的方向，因為數字設計文件最終可以在全球范圍內共享，讓各個社區(qū)能夠按需生產自己的設備。
該裝置的每一個細節(jié)都源于人們在日常生活中的使用方式。它配有方便攜帶的手柄，透明的儲水箱可以顯示已收集的水量，模塊化結構方便拆卸維修或擴大使用規(guī)模。緊湊的尺寸使它看起來更像是一件日常家居用品，而非一臺高科技機器，更適合家庭使用。
盡管“空氣中的水”仍處于原型階段，但它展現了精心設計如何將先進的科學轉化為實用且以人為本的成果。格勞普和施瓦茨并不認為他們的發(fā)明是一件成品，而是一個概念的開端，這個概念可以發(fā)展壯大，服務于整個社區(qū)。
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