高中生们设计了一个可以把海水变成饮用水的瓶子

四名美国学生参加了一个针对对工程感兴趣的高中女生的项目，他们设计了一个淡化水瓶。目前假设的设备将是紧凑和便携的，因此可以提供比现有的模拟蒸腾的脱盐设计更容易使用。

劳蕾尔·哈德森、格雷西·康尼什、凯瑟琳·特洛伊和玛雅·沃伦相识于弗吉尼亚理工大学的C-Tech2项目，在那里她们被分配了一项“重新发明轮子”的任务。他们选择关注全球水危机，并受到徒步旅行者用来净化水的吸管的启发，考虑是否有可能制作一种从海水中产生饮用水的瓶子。他们向乔纳森Boreyko他是机械工程系的副教授，当时正在研究合成树。他同意提供帮助，在Covid-19大流行最严重的时候，该小组在晚上举行了虚拟会议，讨论他们的研究。随着Ndidi Eyegheleme他是Boreyko实验室的研究生，他们计划并制作了一个模型来评估他们设计的内部工作原理。

他们的设计灵感来自红树林，红树林利用热和膜为基础的海水淡化技术，在热带和亚热带沿岸和河口的盐水中生长。它包括一个输入室，用户将其装满盐水，并连接到反渗透膜。水通过薄膜过滤进入连接到合成叶子的中间腔。叶片由微孔网上的纳米多孔膜组成。在蒸发过程中，孔洞内的水半月板变得凹进去，导致表面内外之间产生负压差。这就产生了吸力，可以克服过滤器的反渗透，从而实现脱盐。

该组织表示，与现有的人造树相比，这种设计有几个优点。Boreyko说:“我们在瓶子周围增加了一个太阳能鳍，以加快水通过过滤器的速度。”这将增加蒸腾速率，确保这一过程比之前报道的设备更快。这种瓶子是供个人和社区使用的，供无法获得足够清洁水的人使用;所提出的单柱结构确保了设备的便携性。它的自上而下的蒸腾途径意味着它不需要饲料库，进一步确保了紧凑的设计。

“海水淡化技术非常昂贵，而且能源密集型，”评论道Onita巴苏他是加拿大卡尔顿大学的环境工程专家。“他们采用的方法是从更可持续的角度出发，利用仿生学和自然相结合的技术来进行海水淡化。”这将产生一种能耗更低、更可持续的设备，这对发展中国家来说至关重要。”

由于该设计只是初步的，很明显，该团队的下一步将是创建一个原型。构建一个物理设备将涉及解决几个挑战，包括材料成本，以确保设备对预期用户是可访问的。