据世界气象组织发布的最新报告 ， 2018年 ， 全球已经至少有36亿人每年至少有一个月面临用水量不足的困境 ， 而这种情况持续到2050年时 ， 全球缺水的人数预计将要达到50亿 。 这份报告指出 ， 在过去的20年间 ， 地球的地下水水面一直在以每年1厘米的速度下降 ， 而且这种下降速度将会一直保持稳定 ， 给全球水安全造成重大影响 。
可能大家会有疑问 ， 明明地球上的水资源如此众多 ， 地球70%都是被水覆盖 ， 为何会缺水呢?其实 ， 这些水大部分都是海水资源 ， 人类无法直接饮用 ， 75亿人在地球上可以直接饮用的安全水只有3%而已 。
面对缺水问题 ， 科学家一直在探讨如何利用好海水资源——如何高效把海水变饮用水?
可惜的是 ， 当下通过海水淡化技术生产饮用水的方法往往能耗极高 。 目前 ， 淡化海水的方法主要有两种：热法 ， 即利用热量蒸发海水 ， 使海水凝结成纯水;反渗透法 ， 即利用压力迫使海水通过一层阻挡盐分的薄膜 ， 令水和杂质分离 。 这两种方法都非常耗能 。
最近 ， 东京大学的研究人员首次利用氟基纳米材料成功从水中过滤出盐 。 与目前的海水淡化方法相比 ， 含氟纳米通道速度更快 ， 需要的压力更小 ， 耗能也更少 ， 是一种更高效的过滤器 。
研究小组通过化学合成的纳米级氟环来制造测试过滤膜 ， 纳米级氟环被堆叠并嵌入到不透水的脂质层中 ， 类似于组成细胞壁的有机分子 。 一根头发大约有10万纳米宽 ， 研究人员制作的出的测试样品纳米环直径大约在1到2纳米之间 。 为了测试膜的有效性 ， 研究人员测量了膜两侧盐水中的氯离子浓度 。
研究结果显示 ， 测试样本比典型的工业设备运行速度快几千倍 ， 比基于碳纳米管的海水淡化实验设备快2400倍 。 这是因为氟是阴离子 ， 它排斥同为阴离子的氯离子 。 它将所谓的水团打破 ， 形成松散结合的水分子团 ， 使得流体能更快地通过通道 。 这种氟基水淡化薄膜更有效、更快速、操作所需能量更少 ， 而且使用起来也非常简单 。
当然 ， 这种技术要使用到日常还需要很长的时间研究 。 期望科学家们继续研究新方法、好方法 。 希望有朝一日 ， 人类不用因缺水而烦恼 ， 而是能好好利用海洋水资源!
作者：麦婉华
编辑：郭玲
【【科学强国】全球淡水危机！如何高效把海水变饮用水？】审校：龚紫陌
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