加州理工学院的工程师从仙人掌刺的形状中获得灵感，创造了一种能够在白天和晚上从空气中收集可饮用的水的材料。这个新系统将两种水收集技术结合到一个装置中。该材料是一种微结构的水凝胶膜，能够通过太阳能蒸汽水生成和雾气收集来生产水。
雾气收集系统在夜间工作，从沿海地区低洼的云层中收集大量水滴的水。该技术可以凝聚和收集雾气中的水滴，将雾变成可饮用的水。太阳能蒸汽收集是一种水收集技术，在沿海地区效果很好，因为它还可以净化水。这种技术在白天工作，利用太阳的热量使水蒸发成蒸汽，可以凝聚成饮用水。这两种技术在巨大的不同条件下运行，通常需要不同的材料来工作。加州理工学院的设备将这两种技术结合成一个单一的系统，能够一天24小时产生清洁的饮用水。
水的稀缺性是科学家和工程师们正在努力克服的全球主要挑战之一。工程师们在仙人掌针的基础上设计了他们的系统，仙人掌的针独特地适合在干燥的气候中生存。在他们的系统中，这些刺被称为 "微树"，它们能够吸引悬浮在空气中的微小水滴。
这些水滴滑落到刺的底部，在那里与其他水滴凝聚成较重的水滴，最终汇聚到一个水箱中供人饮用。在白天，水凝胶膜吸收阳光，加热困在它下面的水，把它变成蒸汽。然后，蒸汽在一个透明的盖子上凝结，被收集起来用于饮用。该团队使用一个尺寸在55至125平方厘米之间的测试系统，从雾中捕获了35毫升的水。在白天，该材料从太阳能蒸汽中收集了大约125毫升的水。
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