加州理工学院的工程师创造了一些小结构，这些结构受到仙人掌刺的形状的启发，从而创造出一种能够在白天和黑夜从空气中收集饮用水的材料。新系统将两种集水技术结合到一个设备中。该材料是一种微结构的水凝胶膜，能够通过产生太阳蒸汽水和产生雾气来产生水。
雾气收集系统在夜间工作，从低洼的云层沿海岸聚集大量水滴的低处收集水。该技术可以将云中的水滴聚结并收集起来，从而将雾转化为可饮用水。太阳蒸汽收集是一种集水技术，在沿海地区效果很好，因为它还可以净化水。
该技术在白天工作，利用太阳的热量使水蒸发成蒸汽，然后可以合并成饮用水。两种技术在非常不同的条件下运行，并且通常需要不同的材料才能工作。加州理工学院的设备将两者结合成一个单一的系统，能够每天24小时产生干净的饮用水。
缺水是全世界科学家和工程师试图克服的主要挑战之一。工程师基于独特适应于干旱气候的仙人掌针进行系统设计。对于它们的系统，这些棘被称为微树，它们能够吸引悬浮在空中的微小水滴。
小滴滑落到脊柱的底部，在这里它们与其他小滴聚结成沉重的小滴，最终聚集在蓄水池中供饮用。白天，水凝胶膜吸收阳光以加热其下面捕获的水，将其转变为蒸汽。然后，蒸汽凝结在透明的盖子上，将其收集起来以便饮用。该团队使用尺寸在55至125平方厘米之间的测试系统从雾中捕获了35毫升水。白天，该材料从太阳能蒸汽中收集了约125毫升水。