MIT超音波集水技術：幾分鐘內從空氣取水，解決缺水危機！

MIT 超音波創新：幾分鐘內從空氣中收集飲用水

「人們一直在尋找從大氣中收集水的方法，這可能是一個巨大的水源，特別是對於沙漠地區來說……」- Svetlana Boriskina

麻省理工學院（MIT）的工程師們開發了一種超音波系統，該系統能顯著加速大氣集水（Atmospheric Water Harvesting, AWH）的效率，從吸水材料中提取水分的時間從數小時縮短到幾分鐘。這項創新為解決全球水資源短缺問題提供了一種有前景的方案，尤其是在乾旱地區。

大氣集水技術：解決水資源短缺的新途徑

全球水資源短缺日益嚴重，特別是在乾旱和半乾旱地區。傳統的水資源獲取方式，如抽取地下水或長途運輸，不僅成本高昂，還可能對環境造成負面影響。因此，大氣集水（AWH）技術應運而生，它直接從空氣中提取水分，為獲得清潔飲用水提供了一種極具潛力的解決方案。AWH 的核心原理是利用吸濕材料吸收空氣中的水分，然後再將水分提取出來。然而，傳統的 AWH 方法通常需要數小時才能完成水分提取，效率低下。

超音波震動技術：快速高效的水分提取方案

MIT 工程師開發的超音波系統，利用超音波震動將吸水材料中的水分子「震盪」出來，從而顯著縮短了水分提取的時間。這個概念的靈感來自於醫療設備中超音波的應用。

「利用超音波，我們可以精確地打破水分子與其吸附位置之間的微弱鍵結……」- Ikra Iftekhar Shuvo

與傳統的加熱方法相比，超音波技術能夠更快速、更有效地提取水分。這項創新不僅提高了 AWH 效率，還有望降低能源消耗，使其更具可持續性。

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超音波驅動器的設計細節：陶瓷環與聲波

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該超音波裝置的核心是一個震動的陶瓷環，它可以產生高頻聲壓波，將水分子從吸水材料中分離出來。這個驅動器還配備了噴嘴，可以有效地收集釋放出來的水滴。這種精巧的設計使得整個系統能夠高效地工作，最大限度地提高水分提取效率。

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效率測試：超音波法優於傳統加熱法

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實驗證明，超音波法在水分提取效率上遠勝於傳統的加熱法，可以在幾分鐘內釋放水分。研究人員估計，超音波法的效率是太陽能加熱法的 45 倍。這一驚人的數據充分證明了超音波技術在 AWH 領域的巨大潛力。

自動化與可持續性：太陽能驅動的集水系統

該系統可以使用小型太陽能電池供電，並實現自動化，從而在一天中重複進行集水和釋放的循環。這種自動化設計不僅提高了 AWH 效率，還使其能夠在偏遠地區獨立運行，無需外部電源的支援。此外，利用太陽能供電也進一步提高了該技術的可持續性，降低了對環境的影響。

技術的通用性與適用性：廣泛應用於不同材料

超音波驅動器可以與各種吸水材料結合使用，使其成為現有 AWH 技術的通用附加組件。這種適應性允許根據區域濕度條件和材料可用性進行優化。無論是在沙漠地區還是在高濕度地區，該技術都能夠找到最適合的吸水材料，並最大限度地提高集水效率。

全球影響：解決水資源安全與可及性問題

該研究的長期目標是為面臨水資源短缺的社區，特別是那些無法進行海水淡化的沙漠地區，提供可靠且易於獲取的飲用水來源。這項研究得到了專注於水和糧食系統的倡議的支持，突顯了對創新水解決方案的迫切需求。MIT 的這項超音波創新技術，有望為解決全球水資源短缺問題做出重要貢獻，改善數百萬人的生活。

研究細節可以透過搜尋 “MIT ultrasonic atmospheric water harvesting” 找到相關資訊。

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Massachusetts Institute of Technology. (2025, November 20). MIT ultrasonic tech
pulls drinking water from air in minutes. ScienceDaily. Retrieved November 20,
2025 from www.sciencedaily.com/releases/2025/11/251120002834.htm\n—\n Story Source:
Materials provided by Massachusetts Institute of Technology. Original written by Jennifer Chu. Note: Content may be edited for style and length.