21世纪的水资源短缺
目前，全世界约有40亿人无法获得安全和卫生的饮用水，随着世界人口的增加和人类继续消耗有限的资源，这一数字预计将在未来几十年急剧增长。
传统上，河流、湖泊和水库为世界人口提供淡水，但这些系统正因城市快速发展和工业活动而变得不堪重负。气候变化以及重工业和未经处理的污水造成的污染进一步加剧了这个问题，因为以前可靠的饮用水源对饮用和卫生目的不安全。
缺乏安全用水是当今世界的一个关键问题。这是一个如此关键的问题，以至于联合国已将获得清洁水和卫生设施列为其17个可持续发展目标之一。其他目标包括减少贫困、粮食不安全和性别不平等，促进教育、健康、福祉和可持续创新，以及保护自然和生物多样性。
用技术解决问题
多年来，已经开发出技术解决方案，以改善城市和农村人口获得安全和卫生饮用水的机会。关键技术包括废水处理和海水淡化，但这些解决方案可能既昂贵又复杂，并且存在输水能力问题。这些技术的使用在欠发达和内陆地区尤其具有挑战性。
冰盖、冰川和深层含水层中含有大量淡水储量，但这些淡水储量难以到达，而且在冰川和冰盖的情况下，开采存在环境问题。此外，利用这些资源需要昂贵且技术复杂的解决方案。
还有另一种丰富、无处不在且严重未充分开发的水资源，它可以解决现代社会面临的许多水资源短缺问题：大气水汽。1.29x1013m3这种赋予生命的资源包含在大气中，其无处不在的性质克服了阻碍传统技术的交通和地理问题。水蒸气可用于在沿海、内陆、发达或欠发达地区等地区提供饮用水。
研究
该研究的重点是被动大气集水(AWH)技术领域的当前进展和前景。使用面板和网收集露水和雾气是被动水蒸气收集的传统方法。然而，这些策略仅产生适度的产量，并且受到环境条件的显着影响。此外，液滴液化过程中会产生热量，这对冷凝有不利影响。
最近研究的改善被动AWH性能的策略包括开发用于冷凝器的新型工程材料和表面，通过冷却冷凝基板来改善结露的发生，以及使用吸附剂辅助系统来克服环境条件和浓缩水分，从而提高产量。
该研究调查了被动AWH系统、基材冷却和辅助吸附剂系统的表面形态和润湿性优化策略的最新进展。综述中总结了每个系统的性能，作者深入分析了它们的优点和局限性。
在研究中已经注意到，天然露水冷凝器的性能不如加湿器辅助装置，但通过利用空气动力学，产量可以提高几个数量级。当用作AWH组件时，使用具有高红外发射率的先进材料有助于提高产量。最近一个有趣的发展是在柔性基板上利用多壁碳纳米管的日间/夜间脱盐/露水双重收集系统。
提议的多功能AWH面板
本论文对大气集水领域的一个关键贡献是介绍了一种拟议的多功能无源AWH面板。该系统使用黑硅，在以前的研究机构中已显示出作为一种材料的前景，该系统的灵感来自太阳能收集板。所提出的面板具有独特的表面形态和优越的辐射冷却能力。
黑硅在夜间具有辐射冷却效果，可促进冷凝形成。由于具有超疏水性，冷凝的水蒸气很容易从黑硅面板的表面流到收集器中，从而减少了蒸发损失。雨量计评估系统的集水能力。
白天，系统可以吸收太阳辐射，由于硅基基板，它可以作为太阳能电池板收集能量，使系统自给自足和多功能;此外，优化的微结构表面有助于自清洁。建议的收割机可以安装在任何地理区域。
进一步研究机械稳健性和自清洁能力以及使用挡风玻璃或中空结构来减轻风引起的热对流已被确定为未来提高所提出设备性能的机会。总体而言，该研究对被动AWH策略和技术的当前进展进行了重要回顾，这将有助于解决21世纪紧迫的水资源短缺问题。
