由于人口增长、淡水资源有限和水污染等问题日益严峻，大气水收集（AWH）受到了人们极大的关注。然而，在开发高效、灵活、轻质且具有可扩展性的AWH材料方面仍然存在关键挑战。
近日，普渡大学Xiulin Ruan，Tian Li报道了一种可扩展的、有效的、可持续的被动辐射冷却纤维素纤维网络用于AWH。
文章要点
1）纤维素出色的被动辐射冷却能力使平均样品温度比环境温度低7.5°C，从而提高了夜间吸水量。此外，天然存在的亲水性纤维素纤维网络的分级结构使得纤维素、水和能量能够多尺度地协同作用。
2）在控制条件和自然条件下都表现出较高的收获能力。据估计，仅通过AWH，可以通过简单地在夜间向天空展开基于纤维素的织物来潜在地实现平均每年40 L/m2的水产量。此外，纤维素织物的便携性进一步扩大了AWH的范围。
3）随着对结合吸收和辐射冷却的优点的理解，进一步的材料优化可以以改善光学响应、机械性能和吸湿性为目标。未来的改进需要进一步提高红外发射率和降低太阳反射率。纤维网络可以重新设计，以减少宏观孔和更紧密包装的纤维，从而提高机械强度和可循环性。潜在的吸湿功能团可以结合到纤维素中，或者设计成纤维素衍生物，以获得更多的水分。
这种利用天然材料和节能集水机制(如辐射冷却和机械挤压)的方法有望实现以可持续、经济高效和可扩展的方式有效收集环境水。
参考文献
Yun Zhang, et al, Atmospheric Water Harvesting by Large-Scale Radiative Cooling Cellulose-Based Fabric, Nano Lett., 2022
DOI: 10.1021/acs.nanolett.1c04143
https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.1c04143
