加州理工學院的工程師從仙人掌刺的形狀中獲得靈感，創造了一種能夠在白天和晚上從空氣中收集可飲用的水的材料。這個新系統將兩種水收集技術結合到一個裝置中。該材料是一種微結構的水凝膠膜，能夠通過太陽能蒸汽水生成和霧氣收集來生產水。
霧氣收集系統在夜間工作，從沿海地區低洼的雲層中收集大量水滴的水。該技術可以凝聚和收集霧氣中的水滴，將霧變成可飲用的水。太陽能蒸汽收集是一種水收集技術，在沿海地區效果很好，因為它還可以凈化水。這種技術在白天工作，利用太陽的熱量使水蒸發成蒸汽，可以凝聚成飲用水。這兩種技術在巨大的不同條件下運行，通常需要不同的材料來工作。加州理工學院的設備將這兩種技術結合成一個單一的系統，能夠一天24小時產生清潔的飲用水。
水的稀缺性是科學家和工程師們正在努力克服的全球主要挑戰之一。工程師們在仙人掌針的基礎上設計了他們的系統，仙人掌的針獨特地適合在乾燥的氣候中生存。在他們的系統中，這些刺被稱為 “微樹”，它們能夠吸引懸浮在空氣中的微小水滴。
這些水滴滑落到刺的底部，在那裡與其他水滴凝聚成較重的水滴，最終匯聚到一個水箱中供人飲用。在白天，水凝膠膜吸收陽光，加熱困在它下面的水，把它變成蒸汽。然後，蒸汽在一個透明的蓋子上凝結，被收集起來用於飲用。該團隊使用一個尺寸在55至125平方厘米之間的測試系統，從霧中捕獲了35毫升的水。在白天，該材料從太陽能蒸汽中收集了大約125毫升的水。