我們通常使用的水凈化方法一般依賴于機械過濾器或者過濾膜來去除污染物，但隨著時間的推移，這些過濾設備都會因為阻塞的原因而不得不經常更換。普林斯頓大學的研究人員開發的新型水過濾技術不需要任何過濾器，而是依靠注入二氧化碳氣體來改變水的化學性質，根據電荷分離廢物顆粒。
該系統簡單，成本低，由硅橡膠管組成，一端分為兩個通道。由于硅橡膠對 CO2 是可滲透的，加壓氣體能夠通過管的一個壁擴散，并與內部的水混合。這種相互作用改變了水的化學性質，使其變為微酸性并產生帶電粒子或離子。
這些離子中的一個是帶正電的氫原子，其迅速移動通過水溶液，而另一個是具有負電荷的碳酸氫根分子，其更慢地移動通過水。這些分子的運動產生小的電場，并且由于懸浮在水中的大多數顆粒具有電荷，它們被吸引到水流的一側，而沒有電荷的過濾水在其自身的通道中繼續前進。從而管就分成兩部分，過濾好的水流過一根，廢物顆粒流過另一根。
研究人員指出，該系統出了瓶裝的二氧化碳之外，沒有更多復雜的運動部件，如果需要的話，使用過濾的二氧化碳還可以回收再次利用。由于這項過濾系統相對簡單，成本也主要是管道和二氧化碳費用，所以研究人員覺得該系統在發展中國家具有很大的潛力，它可以用于清潔被細菌和污垢顆粒污染的池塘和河水，還可以用于植物脫鹽，以去除植物中的病毒和細菌。除水凈化外，研究人員還表示，該技術在科學和工業應用中也具有控制解決方案中的顆粒的潛力。
該凈水技術既可以用于便攜式水凈化系統，也可以放大凈水規模。目前研究人員已經建立了一個實驗室規模的系統，并將開發一種大規模的二氧化碳過濾器，使該技術成為整合在大型社區的水處理廠。該技術的相關報道 Membraneless water filtration using CO2 已經刊登在近期的《自然通訊（Nature Communications）》雜志中。
論文鏈接：https://www.nature.com/articles/ncomms15181
