明白：科学家研发新设备模仿红树林的净水方式

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　　红树林通过将咸水转化为淡水而在亚热带地区中生存，同时这也是一个长期困扰科学家的工程壮举。一体化污水处理设备https://www.sddwhbkj.com/山东地卫环保科技有限公司——简称“地卫环保”，是一家专业从事环保设备生产与销售的技术密集型企业。山东地卫环保科技有限公司主要承接城市污水、工业污水、小区污水、医院污水等各种废水处理工程，可为业主提供整个废水处理的工艺设计、设备制造、安装调试等一条龙服务。联系电话：13280808941！

　　现在，耶鲁大学工程学教授Menachem Elimelech的实验室的研究人员开发了一种模仿红树林的净水设备。研究小组说，除了可以更好地了解植物的管道系统外，它还可以带来新的海水淡化技术。研究结果发表在2月21日的《Science Advances》上。

　　合著者杰里·韦伯（Jay Werber）说：“我们正在展示有关红树林如何工作的机制。当然我们不是生物学家，而只是从工程学角度出发的。”

　　Elimelech是耶鲁大学化学与环境工程系的教授。

　　该设备被研究人员称为人造红树林，它结合了红树林根部的脱盐作用，叶片的毛细抽吸作用以及茎的导水能力。其成功的关键在于其产生高水平负压的能力，类似于您通过吸管喝水时产生的负压。在人工合成的红树林中，专门设计的膜（称为“叶子”）的蒸发产生了很大的负压，该负压促使盐水通过半透膜“根”脱盐。

　　树木需要负压（当水分通过树叶蒸发时产生）以吸收足够的水。研究人员说，世界各地的红树林其吸水效果都非常好，他们主要通过根茎来淡化咸水，这一过程被称为反渗透淡化过程。

　　研究人员指出，特别令人印象深刻的是树木尽量将水管系统（称为木质部）中的气泡形成的最小化，因为水在高负压下特别易于形成气泡，而过大的气泡会破坏植物木质部中的水流。

　　博士后研究员合著者Yunkun Wang说，研究人员研发的设备通过最小化气穴的形成来控制类似的过程，这部分是由于位于设备中间的多孔二氧化硅结构（称为玻璃料）所致。

　　Werber说，除了解决一些长期以来关于树木水力问题的谜团之外，研究人员的工作还可能导致创建用于分离溶液的小型设备。他说：“通常需要昂贵的泵来产生很高的压力以分离这些东西。”而使用红树林设备，可以使用蒸发来完全被动地驱动它。”

　　研究人员说，该设备在电力不可用的情况下特别有用。

　　研究人员的装置不仅模仿自然过程，而且产生的负压比红树林产生的负压大得多，并且可以用盐浓度接近海水10倍的盐水进行淡化。Elimelech说，这意味着一种淡化高浓度盐水的新方式的诞生，而目前一般是采用水力压裂法来淡化此类盐水。

　　Elimelech说：“我们只是对大自然是如何做的事情感到好奇，这是一件了不起的事情，我们能够用物理学来描述它。我们证明了树遵循物理原理，并且我们可以在微流体设备中模仿它们。”

　　博士后合著者Jongho Lee说，该设备还具有通过将其纳入“海绵城市”（即旨在吸收和捕获雨水并迅速清除雨水的城市地区）而用于防洪的潜力。建筑可以设计为类似红树林树木的工作过程：外墙作为叶，建筑基础作为根来过滤掉污染物。

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