蘇黎世聯邦理工學院的學生Jeremy Nussbaumer把解決這個問題薄膜過濾器作為他的奮斗目標。Wendelin Stark是功能材料實驗室負責人,與來自該團隊的研究人員合作,23歲的他花了一年時間研究出了一種薄膜過濾器并且開發出了一個原型。來自Aargau的學生解釋說:“我們的DrinkPure過濾器的獨特之處在于,你幾乎可以將它擰在所有塑料瓶上。它不需要泵或儲水器,所以使用非常簡單。”“你把這種過濾器擰到一個污水瓶上,然后你可以直接把瓶口放到嘴上并飲用它。” DrinkPure的重量低于100克,比其它的過濾器都輕,它的流量壓力非常大,通過用手擠壓瓶子的方法可以在1分鐘之內凈化1升水。與其它傳統過濾器相比,它的另外一個好處是單元更便宜且更容易制造。Nussbaumer說,它的這些特質使它更適于作為發展援助項目有特殊薄膜的三級過濾系統三個過濾階段使DrinkPure成為當前市場上最可靠的過濾設備之一。第一階段,前過濾階段捕獲大量粒子,如砂子和植物碎片;第二階段,活性碳粉末是最重要的組成部分用于除去不良氣味和化學污染物;第三階段,也是最重要的階段,采用聚合物薄膜除去細菌。事實上,這種膜工作起來比其它戶外用的水過濾膜更可靠。兩個聯邦理工學院的學生開發了這種聚合物薄膜并于三年前申請了專利。它基于一種新的制造工藝,并展示出了極大的潛力。從那時起,它被廣泛用于其它用途,例如,無毒的戶外夾克,(如聯邦理工學院新聞報道)以及在電池隔膜上的應用也正在進行研究。明年1月非洲首個過濾器一年前,薄膜過濾器Nussbaumer了解到該項目并進一步開發這種薄膜用于水過濾。機械工程專業的學生是如此熱衷于這個想法,以至于在完成他的學士學位之后,他決定延遲一年碩士學業專門投入該項研究。Nussbaumer自豪地說:“我是真的希望去做一些實用的事情。當然,我們希望這種薄膜適用于水過濾。但是我們萬萬沒想到會有這樣優異的測試結果。”為了研究團隊能制造出足夠多的過濾器在發展中國家應用,他們正在尋找資金支持。他們將用這筆資金購買他們制造過濾器所需要的工具。Nussbaumer說:“至于可以留下什么,我們將80%運往非洲,其余的20%留下來作進一步研發使用。他們希望在2015年1月完成第一個過濾器,這些過濾器將被送給測試階段的支持者和非洲使用。適合旅行者和步行者他們仍然不能確定未來是否能在零售商店購買到DrinkPure. 除了適合發展援助之外,該器件還適合旅行者和步行者。Nussbaumer解釋說:“將它快速擰到瓶子上,不需任何思量就可以喝下一杯取自池塘和河流的水。”“其實我自己并不是一個嚴格意義上的步行者,如果真是那樣,那么我一定會隨身攜帶這種過濾器。”日本神州大學以及美國賓夕法尼亞州立大學的研究人員,開發了一種基于石墨烯技術的脫鹽膜涂層,比目前的納濾膜技術更強大和可擴展性。其研究結果可以用于清潔水溶液、蛋白質分離、廢水處理、制藥以及食品工業。我們的夢想是創建一個結合了高流量,高效率,長壽命,自我修復和清除生物和無機污垢的智能膜,以便為世界上許多地方尤其是水資源稀缺之地提供清潔水解決方案。” 賓州州立大學物理學與化學與材料科學與工程系教授毛里西奧·特羅斯(Mauricio Terrones)說。 “這項工作正在帶我們走向這個方向。團隊開發的混合膜采用簡單的噴涂技術,將溶液中的氧化石墨烯和幾層石墨烯的混合物涂覆到用聚乙烯醇改性的聚砜的主鏈支撐膜上。支撐膜增加了混合膜的堅固性,其能夠承受強烈的交叉流動,高壓和氯環境。早前的研究表示,石墨烯過濾膜的早期階段,可以排除85%的鹽,適合于農業用途,而非直接用于飲用。而氯通常用于減輕膜中的生物污垢,但氯也迅速降低了當前聚合物膜的性能。添加少層石墨烯使得新膜對氯具有高度的耐受性。石墨烯具有高的機械強度,最新研究的多孔石墨烯具有100%的鹽分排除性,使其成為脫鹽膜的潛在理想材料。然而,將石墨烯擴大到工業產能級別仍有許多挑戰,包括控制缺陷以及需要處理二維材料所需的復雜轉移技術。目前的工作正在嘗試克服可擴展性的問題,并在制造規模上提供廉價,高質量的膜。