史卫伟最近向弗吉尼亚理工学院和州立大学的教授提交了一篇题为《树木启发的水的收获》的论文。在这项研究中，Shi和一个研究小组开发了受红木树启发的独特设备，旨在有效地收集水。
通过使用雾竖琴（看起来像竖琴但从雾中收集水分的装置），浮叶和人造树木，研究人员旨在提高集水效率，空气动力学，沉积和滑动效率。雾竖琴由垂直的一组金属丝制成，类似于红木树，能够轻松地操纵雾滴，无论是“捕捉”还是“脱落”。此类设备可用于缺水，降雨少的区域，这些区域用于收集雾气中的冷凝水。可能使用这些技术的典型地区包括智利，秘鲁，南非。
（a）雾竖琴上捕获的雾滴示意图。（b）单层雾竖琴和（c）方格网的控制案例的照片。（d）烟塔产生大雾，将收割机放置在大雾下。
水资源短缺是一个全球性问题。一年中至少有一个月有40亿以上的人没有足够的水；全年有五亿人缺水。采雾是从雾中收集水的有用技术。“在加利福尼亚州的沿海红木森林中，每年约34％的水输入来自红木本身的雾滴。”
人工树是用代表叶和管的木质孔导管的纳米多孔圆盘创建的，所有这些都是为了重新创建红木及其快速蒸腾过程。由测微线组成的竖琴能够捕获雾滴而不会堵塞；实际上，与传统的网状网相比，它们提供了“三倍的增强”。
放在新竖琴螺纹杆上的不锈钢螺母在框架的顶部和底部之间提供了额外的空间，两个青岛3D打印部件卡在顶部和底部两半上，并喷涂了Rust-Oleum。水滴落入用于收集水的水箱，而竖琴的上部将雾气带走。
每种竖琴的金属丝材料，金属丝直径（D），金属丝之间的中心距与金属丝直径（P / D），阴影系数（SC）和斯托克斯数（St）的摘要（H1-H3）和网格（M1-M3）用于本研究
“对于经典的网眼设计，中型网眼（M2）收获的水比细网眼（M1）多1.7倍，比粗网眼（M3）多1.5倍。这是由于上述双重约束，即细网孔堵塞和粗网孔雾捕获效率低。
“竖琴即使在小规模情况下也能避免堵塞的能力，是由于与正交导线阻碍接触线的网格相比，平行于导线轴线散落的液滴的钉扎力降低了。这有点类似于众所周知的液滴容易平行于超疏水性凹槽滑动的情况，因为这两种情况都在轴向特征之间仅表现出液-气界面，并且避免了与后退接触线正交的任何障碍。”
“雾竖琴”设计的示意图，其中直径D和节距P的垂直定向线材在框架内处于张力下。
雾帘的空气动力学效率（efficiencya，公式2.1），液滴沉积效率（⌘d，公式2.4）和总效率（⌘=⌘a⌘d）的理论模型，它是固定阴影下线径的函数系数（SC = 0.5）。在没有明显阻塞的情况下，随着线径从Rwire⇠1 mm缩小到Rwire⇠100 µm，⌘会增加1.7倍。然后达到了性能上限，而随着线的进一步收缩，⌘并未显着增加⌘，这是因为Rwire的⇠d接近100％效率⇠100 µm
“浮叶是在环境湿度受控的环境室内进行测试的，合成气孔可以选择位于浮叶的顶部。即使在没有气孔的情况下，叶子也可以在各种环境湿度下稳定地“蒸腾”，这是因为水弯液面会部分退回到纳米孔中，从而阻塞内部的蒸汽，从而增加弯液面上方的局部相对湿度。
人造树还将伴随有“芯片上的树”以及玻璃屋顶，玻璃屋顶将粘合在微通道表面。
“最后，电阻式热源将被热集结到这片芯片上，以显着改变蒸腾速率，进而改变系统内负拉普拉斯压力的大小，” Shi总结道。
水资源短缺继续困扰着发展中国家，世界各地的研究人员已经创建了许多青岛3D打印设备，用于测试可饮用性，净化甚至过滤盐水。