【松鼠會老孫的回答(21票)】:

從問題描述來看，題主需要的是一種能夠從空氣中將水凝結(jié)的材料。

這類材料在自然界中非常普遍，很多沙漠中的植物和動物都有收集水蒸氣的能力，看一下這個鏈接：沙漠甲蟲集水的啟示；

從原理上分析，首先集水的環(huán)境必須濕度達到一定值，水蒸氣具有形成水的動力，化學語言就是吉布斯自由能是降低的才行，否則太干燥的環(huán)境即使收集到了水蒸氣，使其凝結(jié)成水，也會很快揮發(fā)，看那些能夠收集水的甲蟲，也必須是有霧氣時才能做到。這是熱力學因素，不滿足這一條，用什么材料都白搭；

具體用什么材料那就是動力學的問題了，相當于設計一種催化劑；實際上實現(xiàn)上述這種要求與材料本身的結(jié)構(gòu)關(guān)系并不是特別大，當然肯定存在關(guān)系，那就是材料要有一定的疏水性，否則親水得跟棉花一樣，濕度大時吸飽了水就釋放不出來了；其次要有足夠的比表面積，這樣可以接觸足夠的水蒸氣，因為熱力學上水蒸氣不穩(wěn)定，那么遇到固體時就會很容易凝結(jié)，就像下霧時我們的頭發(fā)一樣，比表面積越大，就越容易使水凝結(jié)。所以，基本上就是這樣咯。

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發(fā)彩蛋了。

材料本身的吸水性能一般可以分為化學干燥和物理干燥兩種，化學干燥容量小，但干燥能力強，像P2O5就是最強的干燥劑，甚至可以脫除結(jié)晶水；物理干燥則類似于分子篩，利用空腔來吸附，因此能否吸附取決于空腔的平均半徑，吸附能力則與比表面積正相關(guān)。高分子超吸水材料則是一種高級的物理吸附，通常是通過高濃度的親水基團來實現(xiàn)，這其實是利用了化學性質(zhì)，但并未發(fā)生化學反應，最著名的莫過于聚乙烯醇了。比如尿不濕其實就是題主提到的，可以吸水，本身還能保持干燥，其主要成分曾經(jīng)就是聚乙烯醇；羥基吸水性不如羧基，更不如羧酸鈉，所以現(xiàn)在的尿不濕則主要使用聚丙烯酸鈉了（多謝@小草籽提醒）。

【福塞斯的回答(2票)】:

答案是有，題主這個想法已經(jīng)被前人在自然界觀察到了，就是沙漠中的仙人掌。

源于沙漠中的水極度缺乏，仙人掌的根即使扎得夠深，仍然難以汲取到足夠的水。事實上，仙人掌中儲存的水，大部分并不來自于它們的根部，而是它們的刺。請看下面這張圖：

仙人掌的刺分為兩種，一種是長而尖的突在外面，一種像絨毛一樣在底部。仙人掌的刺分為兩種，一種是長而尖的突在外面，一種像絨毛一樣在底部。

那么為何仙人掌要長出這兩種刺呢？

原因是，當空氣中的水凝結(jié)在長刺上的時候，由于長刺是錐型的，水珠在兩頭受到的表面張力不一致，于是這個表面張力就會驅(qū)使水珠朝刺的粗端移動：

上圖可見水滴由于表面張力，克服重力往上走了，而且在移動過程中還越來越大（當然，實驗條件濕度比較大，真實的沙漠環(huán)境不會一下有那么大的水珠形成）。上圖可見水滴由于表面張力，克服重力往上走了，而且在移動過程中還越來越大（當然，實驗條件濕度比較大，真實的沙漠環(huán)境不會一下有那么大的水珠形成）。

當水珠移動到尖刺的根部的時候，長在根部的絨毛（超吸水材料）就會把水珠吸收到仙人掌內(nèi)部，于是就完成了一次吸收過程。

此外，仙人掌的表面是有一層蠟質(zhì)的，防止內(nèi)部的水分過量蒸發(fā)。于是，整個仙人掌的汲水過程和題主說的非常類似。

嗯，題主要是早幾年想到這個問題并且觀察到這個現(xiàn)象，而且還能把機理詮釋出來，一篇好文章就出來了。

圖片來源Nature Communications

【崔嵬的回答(0票)】:

看上去比較黑科技的說

按照我的膚淺的理解，Nafion就可以，不過需要有推動力，不然就不符合熱力學原理了

【知乎用戶的回答(0票)】:

我覺得題主想要的應該是這個...http://www.jamesdysonaward.org/projects/fontus-2/

Fontus 就是一個簡單冷凝水裝置...當然...如果說題主想要的是一個不需要消耗任何能量的裝置的話，只能說是不可能有的了。

【韓沫熠的回答(0票)】:

貓砂

【寧棟棟的回答(0票)】:

實驗室最常用的東西——變色硅膠

【吭嘆激流的回答(0票)】:

干燥劑吧 生石灰吸收水分變熟石灰 產(chǎn)生化學反應 但兩種都是固體

【zztakumar的回答(0票)】:

wsj不可以么?

原文地址:知乎