水和空气是生命之源，是地球上动植物生存的物质基础。乍一看，地球上的水和周围的大气保持着各自的界限。事实上，情况并非如此。水和空气体通过降雨和蒸发交换物质。因此，水中有空气，而空气中有水。

“从空取水”方法:挤空气

众所周知，地球上的水总储量约为13亿立方公里，地球表面71%被水覆盖，因此地球享有水球的美誉。然而，只有2.5%的淡水可供人类使用。70%的淡水被南极和北极的冰山困住。剩下的淡水，只占总量的0.3%，流入人类生活。可见可供人类使用的淡水资源太少了。目前，世界上有12亿人无法获得清洁饮用水，24亿人没有足够的饮用水，每年有340万人死于与水有关的疾病，缺水状况日益恶化。专家认为，在21世纪，人类面临的第一个问题将是水危机。

水和大气之间的物质交换在自然界中，水和大气之间的物质交换从未停止过。每年，大约有50万立方公里的水从海洋和河流蒸发到大气中，其中大部分以降水的形式返回海洋。然而，大气中仍然有大量的水。正如专家指出的那样，地球大气层中的水含量是地球上河流和湖泊中总水储量的10倍。即使在沙漠地区，空气体的相对湿度也很小，仍然不缺乏水蒸气。沙漠蜘蛛等昆虫不直接从干燥空的空气中获取小水滴吗？此外，地球上缺乏饮用水的国家大多分布在平均温度高于20摄氏度的气候带，空的湿度一般为75%。这意味着这些地方每公斤气体有16克水。如果通过压缩空气体将温度降低10℃，则可从1 kg 空气体中回收8克水。这意味着将空气体挤压成水有着广泛的物质基础，这也是科学界对哈伯特·哈姆的想法持乐观态度的原因。

长期与制冷设备打交道的哈伯特·哈姆深知合理利用压缩机生产饮用水的可能性。因为这种方法在给炎热地区的居民带来凉爽的时候会产生冷凝水，为什么要浪费呢？此外，挤压空气体获得淡水的方法与海水淡化相比，可以节约能源和费用。由于“制水设备”耗电量明显较大，他打算尽可能利用风能和太阳能，让更多清洁廉价的能源加入进来，共同解决能源短缺问题。

从水中提取气体取决于减压

与“挤压空气体”解决水危机的方法相比，人类利用水中溶解的空气体的研究要早得多。因为构成鳃的鳃上覆盖着微血管。鱼鳃通过微血管作用呼吸/溶解在水中的气体。因此，水中的鱼总是呼吸新鲜的氧气，消除二氧化碳。除此之外，自然界飘忽不定的风，海洋中的波浪，海底的洋流，都在帮助海水溶解和扩散少量空气体。测量显示，海面下200米深度仍有15%的溶解空气体，鱼可以自由吐槽过去，接受新的想法。

受鱼的启发，科学家率先用硅橡胶膜制作了人工鳃，供老鼠在水中呼吸。然后，人们在水中呼吸的人工鳃被开发出来。缺点是这些人工腮有些效率低，有些使用不方便。因此，潜水员在水下工作时，离不开沉重的氧气瓶，必须通过随身携带的氧气瓶供氧。这种传统的呼吸方式限制了潜水员的活动，尤其是长时间在水下工作，需要不断上岸更换氧气瓶。而且氧气瓶不能多带，否则会影响潜水员在水中的运动平衡，不利于水下作业。

为了改善潜水员和潜艇的工作环境和效率，以色列发明家亚伦·博德纳采取了新的方法，创造了一种全新的装置，帮助小型潜艇和潜水员像鱼一样自由呼吸空溶解在水中，从而彻底摆脱沉重的氧气瓶。

根据物理定律，气体在液体中的溶解度与它所承受的压力成正比。对于水来说，当它的压力增加时，会溶解更多的气体。当压力降低时，更多溶解的空气体将从水中逸出。于是，亚伦·博德纳设计了一个小型电池供电的密封装置。当离心机在水中高速旋转时，水压降低，溶解在水中的空气体不断排出。在实验中，一个由锂电池供电的小型离心装置每次可以溶解空气体，潜水员可以使用一个小时。

现在，以色列海军有关部门和一些潜水设备制造商对博德纳的制氧设备表现出极大的兴趣。他们认为，这款新设备投放市场后，有望给潜水带来新的功能和变化。

综上所述，不难看出，无论是挤压空气体获取饮用水的方法，还是通过减压释放水中空气体的方法，都充分体现了科学家独特的创新精神。就像诗人说的:“秘锦与我同用，刀切非刀。”