科學家研制出可用于淡化海水的芯片

時間：2011-03-24 來源：第一財經周刊 作者：

在測試中，研究人員首先在馬薩諸塞州伊普斯維奇的Crane海灘取得海水樣本，在其中加入了血細胞、一些垃圾碎片和別的物質來讓其更加符合海水的實際情況，然后用過濾裝置將超過通道直徑的雜質濾出，再將海水接入這塊芯片。在顯微鏡下可以清晰地看到，加電后半秒鐘，渾濁的海水在Y型通道的交叉點處分叉，清澈的水流向淡水出口，而更加渾濁的高濃度鹽水流向鹽水口。實驗證實這種方法已經能夠去除海水中99%的鹽分和其他雜質，產出的淡水占總水量的一半。當然，這種方法只能用于去除帶電的離子和雜質，對于電中性的微粒來說并不適用。從淡水口產出的水依然需要通過例如活性炭過濾這樣的方式來處理，才能夠成為安全的飲用水。“這種芯片可以將海水和苦咸水中的細菌和其他粒子分離出去，而且不會產生任何堵塞問題�！盝ongyoon Han說，“這在美國可能不是什么大問題。但是在印度，很多的飲用水都是苦咸水或者咸水，這個特點就顯得非常重要了�！�

現在，這種凈水芯片的工藝和成本已經不算大問題，畢竟光刻和腐蝕工藝在數十年的發展過程中變得相當成熟，研究者們更關注的是它的工作效率。在這個實驗室產品中，因為通道容量的限制，每分鐘可以入水0.02毫升，而只能產水0.01毫升。這意味著，如果滿足一個成年人一天4升的飲水需求，一塊芯片需要工作9個月。

將大量這類芯片集成到一起，可能是更好的辦法。研究者們現在開始制造一個擁有100個凈水單元的面板，來驗證規模化集成對脫鹽處理結果的影響，以及嘗試完成一個包含1萬個凈水單元的系統。在理想狀況下，這樣的一個系統每小時可以生產6升淡水，足以支持一個中型家庭的需要。

在偏遠地區和欠發達地區，這套海水淡化裝置將可以利用太陽能電池產生的電力來運行，只需要將海水從裝置頂部灌入，就可以借助重力的幫助，從底部收集淡水。它還可能會成為災難救援的好工具，也會為其他需要便攜式海水淡化裝置的場合提供幫助。然而，在這種美好前景面前，這種芯片依然需要經過大規模集成的實驗和測試難關，才能確定它是否真正具有推廣價值。研究者們認為，進行規�；�和改進的過程大概需要兩年時間�？紤]到地球上正在面臨的缺水困境，兩年時間，無疑是可以等待的。

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