通過將環(huán)境中的咸水有效地轉化為淡水，紅樹林樹在其亞熱帶棲息地中得以生存，這是長期困擾科學家的一項工程壯舉。

現在，耶魯大學工程學教授Menachem Elimelech的實驗室中的一組研究人員開發(fā)了一種模仿紅樹林的凈水設備。他的研究小組說，除了可以更好地了解植物的管道系統(tǒng)外，它還可以帶來新的海水淡化技術。結果顯示在2月21日的《科學進展》上。

合著者杰伊·韋伯(Jay Werber)說：“我們正在展示有關紅樹林如何工作的機制。”“我們不是生物學家，但我們是從工程學角度出發(fā)的。”

Elimelech是耶魯大學化學與環(huán)境工程專業(yè)的Roberto C. Goizueta教授。

該設備被研究人員稱為人造紅樹林，它結合了紅樹林根部的脫鹽作用，葉片的毛細抽吸作用以及莖的導水能力。其成功的關鍵在于其產生高水平負壓的能力，類似于您通過吸管喝水時產生的負壓。在人造紅樹林中，專門設計的膜(稱為“葉子”)的蒸發(fā)產生了很大的負壓，該負壓促使咸水通過半透膜“根”脫鹽。

樹木需要負壓(當水分通過樹葉蒸發(fā)時產生)，以吸收足夠的水。研究人員說，在佛羅里達州發(fā)現的紅樹林特別豐富，在印度尼西亞，巴西和馬來西亞等國家，它們表現出令人印象深刻的雙重效果：研究人員需要比典型的樹產生更大的負壓來喝掉咸水。他們的環(huán)境。另外，他們通過反滲透過程將其根部海水淡化。

研究人員指出，特別令人印象深刻的是樹木將水管系統(tǒng)(稱為木質部)內的氣泡形成最小化的方式。水在高負壓下易于形成氣泡，這會破壞植物木質部中的水流。

博士后研究員合著者王云坤說，研究人員的裝置通過最小化氣穴的形成來管理類似的壯舉，這部分是由于位于裝置中間的多孔二氧化硅結構稱為玻璃料。

韋伯說，除了解決一些長期以來關于樹木水力問題的謎團之外，研究人員的工作還可能導致創(chuàng)建用于分離溶液的小型設備。他說：“通常，您有一臺昂貴的泵，會產生很高的壓力來分離這些東西。”“使用紅樹林設備，您可以使用蒸發(fā)來完全被動地驅動它。”