有过滤，然后有过滤。美国的工程师一直在研究后者，提出了一种新的明显更节能的方法来去除海水中的盐，这可以在为人们提供饮用水和帮助解决诸如此类的问题方面带来巨大的优势。干旱。
研究人员开发了一种材料，可以让大量的水通过称为“纳米孔”的极其微小的孔，同时阻挡盐和其他污染物。他们使用的材料——布满纳米孔的纳米厚二硫化钼 (MoS2) 片——是工程师建模的众多薄膜膜中效率最高的一种，其过滤水量比传统薄膜多 70%。
“尽管我们这个星球上有很多水，但可供饮用的水却很少，”纳拉亚纳·阿鲁鲁说伊利诺伊大学机械科学与工程教授、该研究的领导者。 “如果我们能够找到一种低成本、有效的方法来净化海水，我们将在解决水危机方面取得重大进展。”
二硫化钼与纳米孔的结合可能就是这样的解决方案。虽然海水淡化并不是一个新概念，但这种新材料的效率提升——无论是在过滤工作所需的能源方面，还是在保持海水淡化系统运行的成本方面——都可能会带来天壤之别。它涉及处理大量海水。
“寻找有效海水淡化的材料一直是一个大问题，我认为这项工作为下一代材料奠定了基础，”阿鲁鲁说。 “这些材料在能源利用和结垢方面非常高效，而这些问题长期以来一直困扰着海水淡化技术。”
传统的海水淡化依赖于反渗透通过薄塑料膜引导海水，但该过程存在许多瓶颈。虽然这种膜在肉眼看来很薄，但从微观角度来看，它比厚度只有一纳米的薄片更像管子或隧道，这意味着它需要更大的压力（因此需要更多的能量）才能运行。它们还容易受到更多堵塞的影响，从而增加运营成本。
相比之下，二硫化钼膜的极薄使得水通过时的阻力小得多，从而减轻或消除了上述许多缺点。但该系统背后的独创性不仅仅在于其工程设计。
“MoS2 具有固有的优势，因为中心的钼会吸引水，然后另一侧的硫会将其推开，因此水通过孔隙的速率要高得多，”穆罕默德·海拉尼安说，该研究的第一作者。 “它是 MoS2 的化学性质和孔隙的几何形状所固有的，因此我们不必对孔隙进行功能化，这是一个非常复杂的石墨烯过程。”
好了，伙计们，这是世界上第一个渴水过滤器。我们喜欢它！研究人员的下一步是与能够将模拟海水淡化技术变为现实的制造商合作。第一步将是测试，但他们对自己的发现充满信心——这些发现发表在自然通讯– 可以在工业规模上应用，以造福每个人。
“我现在在加利福尼亚州，有很多关于干旱以及如何应对干旱的讨论，”阿米尔·巴拉蒂·法里马尼说道斯坦福大学博士后研究员，在伊利诺伊州读研究生时从事这项研究。 “我非常希望这项工作能够帮助海水淡化厂的设计者。”
