动机： 我的原始想法是用小金属雕塑和吸湿材料制作不倒翁雕塑；潮湿时下部的吸水材料吸水变重，雕塑站立；干燥时下部的吸水材料脱水，雕塑头重脚轻而翻倒；制作一个密封玻璃柜，交替启动烘干机和加湿器，使雕塑们反复站立和倾倒。

重要的是铜像与下面的 3 D 打印水滴形摇摆部件之间的重量配比。先制作铜像，要确保下面的水滴部分放上吸湿性材料之后比铜像轻，这样整个不倒翁头重脚轻，不吸收水分的时候，不倒翁是倒在地上的。当里面放着的吸湿性材料吸收了空气中的水分之后，它慢慢变重，不倒翁站起来。

目前采用何种吸湿性材料需要进行实验。可能采用高分子树脂、水凝胶、花泥、工业活性炭等等各种材料。不同的种吸湿性材料及数量多少影响到轻重配比。

研究： 纸尿布之类用的高吸水性树脂是要直接接触到水。而我要做的是从空气中吸收水分，所以应该是要找吸湿性的材料。我看到美国和新加坡都有人研究出凝胶从空气中吸收水， MIT 的超吸水性水凝胶则是在水凝胶中加入氯化锂。德克萨斯大学奥斯汀分校的还有一种设计的成分是热响应纤维素，加热时具有疏水作用，有助于立即释放收集到的水，就是能在吸水和脱水之间比较快的切换，看起来是最理想的。他们的做法是把魔芋葡甘露聚糖、羟丙基纤维素和氯化锂（ LiCl ）三种材料成分混合做成薄膜。

这种超吸水水凝胶的巨大潜力可能是实现更加可持续的水资源收集和节能行为的关键。

从干燥的沙漠到潮湿的城市，所有空气中都含有水汽，全球估计有 3 , 100 立方英里（ 1 . 29 万立方千米）的水以湿气的形式漂浮在我们周围的空气里，水量多于北美最大的湖泊苏必利尔湖（ Lake Superior ， 1 . 16 万立方千米），或者差不多相当于 5 个维多利亚湖（ Lake Victoria ，非洲最大湖泊， 2700 立方千米）。 2019 年，新加坡国立大学的一个团队开发了一种新的水凝胶，它能够有效地捕获海洋上空空气中的水分，然后将其作为淡水释放出来。如果新出现的 “ 空气水 ” 设备能够破解这个难题，将会在解决世界淡水问题上大有作为。

推进与实验： 我们联络了正在 MIT 做博士后研究的郭猷弘博士，她现在在 MIT 读博士后，以前在德克萨斯大学奥斯汀分校材料科学与工程专业跟着余桂华教授做研究。研究领域是大气集水技术，她用魔芋葡甘露聚糖、羟丙基纤维素和氯化锂（ LiCl ）三种材料成分来设计可快速吸水的轻薄膜材料。相关论文题为《用于干旱环境中水分采集的超吸湿聚合物薄膜》（ Scalable super hygroscopic polymer films for sustainable moisture harvesting in arid environments ），已发表在 Nature Communications 上。

具体制备快速吸水的轻薄膜所需的设备，得到了中科院理化所刘静教授团队的支持。目前的问题是实验室制备能力不足。难于满足大量制造的要求，以及成本问题。

操作：

1 ，在实验室制备快速吸水和脱水的轻薄膜。

2 ， 3 D 打印不倒翁壳体。制作湿婆之舞雕塑。

3 ，制作封闭箱子时，需要研究烘干机、加湿器、切换开关，感应装置等。

4 ，潮湿时下部的吸水材料吸水变重，雕塑站立，干燥时下部的吸水材料脱水，雕塑头重脚轻而翻倒交替启动烘干机和加湿器，使雕塑们反复站立和倾倒。

未来推进设想： 如果不人为地切换干湿环境，这个雕塑可以作为空气湿度计。如果参考相关技术，实现空气中收集淡水，并用水龙头输出收集到的淡水，则成为实用的装置。那才是真正的 “ 湿婆之舞 ” ！

今后实验成熟后，制备能力提升，考虑整个不倒翁用德化白瓷做 “ 滴水观音 ” 造型。观音脚下站的海浪和云朵内置吸湿性材料，收集空气中的水分。净瓶中不断地流出水来。把这尊观音像放到缺水的陕北、新疆和中东、非洲沙漠，即时装置，也是饮水机，那会是真正的救苦救难观世音菩萨！