通過太陽能來蒸餾，是從臟污與咸水中生產(chǎn)飲用水的一個非常實用的方法。但在生產(chǎn)效率方面，傳統(tǒng)方案仍有很大的改進空間。好消息是，受紅樹林啟發(fā)，弗吉尼亞理工大學(xué)的一支研究團隊，剛剛開發(fā)出了一種能夠增強暴曬蒸發(fā)和集水效果的“人工合成樹”。其特點是模仿了將水從植物根莖部位，向上輸送到葉子的自然過程。

　　早在幾十年前，就已經(jīng)有人提出了太陽能蒸餾器的基本設(shè)計。首先，我們需要用吸收材料來吸水。接著使之被陽光加熱，并將水蒸氣散發(fā)到空中。最后通過斜面天花板，讓水蒸氣凝結(jié)并流入收集盤。

　　盡管外形千變?nèi)f化，但蒸餾凈水的工藝本質(zhì)還是大同小異。比如我們可以換用不同的材料，以更好地吸收水分或熱量（包括海綿狀碳材料、紙尿褲、氣凝膠、或涂抹特殊的黑色聚合物）。

　　這些裝置中的大多數(shù)，都利用了毛細效應(yīng)。在內(nèi)部凝聚力的推動下，液體可通過粘附在邊緣并向上推動其它分子，以爬過狹窄的空間。不過這種方法的一大短板，就是難以高效地拓展規(guī)模。

　　弗吉尼亞團隊的新研究，則放眼于尋找大自然中更高效的吸水系統(tǒng)。據(jù)悉，毛細作用僅在植物的水分運輸中占據(jù)很小的一部分，大部分都是通過蒸騰作用而移動的。

　　在此過程中，植物可從根部、樹干和樹枝部分有效吸收水分，并通過葉片以水蒸氣的形式排出。具體說來是，蒸騰作用涉及一種吸力，由植物周圍空氣中較低的水勢驅(qū)動。

　　這會促使水分子從植物轉(zhuǎn)移到空氣中，從而增加植物內(nèi)部的水分子張力、并將之向上拉。從理論上講，這種機制能夠?qū)⑺盟偷剿璧娜我飧叨取?/p>

　　基于此，該校團隊設(shè)計出了一套利用蒸騰作用的“合成樹”，具體由 19 根高 6 厘米（2.4 英寸）、內(nèi)徑僅 3.175 毫米（0.1 英寸）的塑料管制成。

　　通過將水拉抬到一個表面積為 22.9 cm2（3.5 in2）石墨涂層多孔陶瓷盤上，合成樹就能夠像葉子一樣，實現(xiàn)高效的蒸騰作用。

　　研究人員指出，與使用大容量儲罐的傳統(tǒng)方案相比，這種合成樹能夠吸收三倍水量。接下來，他們希望測試更高的版本、增加更多的葉片、以及嘗試通過半透膜來過濾其中的鹽分。

　　最后，有關(guān)這項研究的詳情，已經(jīng)發(fā)表在近日出版的《應(yīng)用物理快報》（Applied Physics Letters）上。

　　原標題為《Technology could make the renewable energy source a more viable choice.》。