想象一下，有一種裝置能夠從大氣中提取飲用水，從而為我們正在經(jīng)(jīng)歷的全球危機提供具體的應對措施。事實(shí)上，全球有超過(guò)20億人無(wú)法獲得飲用水，每天有14人死于由此引起的疾病。這就是Louisa Graupe和Julika Schwarz的“空氣制水”解決方案所追求的目標。這是一種移動(dòng)設(shè)備，可以回收空氣中的水并將其轉(zhuǎn)化為飲用水，這一切都歸功于金屬有機網(wǎng)(wǎng)絡(luò )(luò)的概念，也就是說(shuō)，依靠由金屬離子構(gòu)成的、作用類(lèi)似于海綿的材料。我們今天之所以和大家談?wù)撨@個(gè)，是因為這個(gè)創(chuàng )(chuàng)新系統(tǒng)的外殼是3D打印的，從而可以獲得量身定制的模塊化組件。

從空氣中獲取水的過(guò)程并非新鮮事物，但它催生了一系列復雜且技術(shù)(shù)性的系統(tǒng)。Louisa和Julika想要開(kāi)發(fā)(fā)一個(gè)更易于理解的概念，讓任何人都能在任何家庭中使用。她們解釋了自己的愿景：“‘空氣水’被設(shè)計成一個(gè)移動(dòng)式水生產(chǎn)(chǎn)和儲存裝置，可以在私人住宅中靈活使用，不受地理和社會(huì )環(huán)(huán)境的限制。該概念最初每天可生產(chǎn)(chǎn)6升飲用水，并且未來(lái)可擴展。原型主要采用3D打印技術(shù)(shù)制作?！?/span>

空氣制水裝置

3D打印在空氣制水生產(chǎn)(chǎn)中的應用

“空氣中的水”被分成幾個(gè)部分，其中一些部分采用不同的工藝和材料3D打印而成。首先從水箱說(shuō)起，它是設(shè)備底部的一部分。這里采用熔融沉積工藝，并使用透明PETG材料。水箱上方有一個(gè)中間部分，也是使用FDM機器和PETG設(shè)計的。最后，帶蓋子的上部由SLA 3D打印機打印而成——它被分成四個(gè)不同的部分，然后需要進(jìn)行后處理。

選擇增材制造作為原型制作方法，是因為它能夠?qū)崿F(xiàn)模塊化設(shè)計和定制部件的創(chuàng )(chuàng)建。目標是快速制造多種設(shè)備，供全球使用。目標可能是提供3D文件供下載，實(shí)現(xiàn)在家按需生產(chǎn)(chǎn)。

設(shè)備工作原理

那么，“空氣制水”解決方案是如何運作的呢？正如引言中所述，Louisa和Julika采用了金屬有機骨架材料——這種材料具有高吸收能力和孔隙率。具體來(lái)說(shuō)，它們能夠從空氣中捕獲水分子，并將其釋放為淡水。因此，他們將這些材料嵌入“空氣制水”裝置的蓋子中。蓋子必須保持打開(kāi)狀態(tài)(tài)一小時(shí)才能從空氣中吸收水分。由于這些材料的特性，它們幾乎不會(huì )吸收污染物，無(wú)需使用過(guò)濾器。

系統(tǒng)的不同部分

一小時(shí)后，蓋上蓋子，使內(nèi)部空氣升溫，形成冷凝水。這種蒸餾過(guò)程完全是自然的，水可以飲用。這個(gè)過(guò)程也持續(xù)一小時(shí)。

最后，打開(kāi)球閥讓水流出。之后，水龍頭即可快速便捷地使用。該裝置每天可產(chǎn)(chǎn)水6升。它配有手柄，方便攜帶。我們的目標是擴大該解決方案的規(guī)模，以滿(mǎn)足更大的需求，例如為整個(gè)社區(qū)提供飲用水。

編譯整理：3dnatives