用针叶树制成的简单过滤器可能会对清洁水危机产生巨大影响

干净的水也许不会长在树上，但这些树或许能发挥第二大作用——提供一种廉价而简单的过滤水的方法。

麻省理工学院的研究人员已经能够利用树枝的木材在实验室和野外过滤水。这可以为最需要净水的地方提供一种廉价、可生物降解、低技术的替代方法，以取代昂贵的净水方法。

在一项新研究中，研究人员发现，松树和雪松等非开花植物的木材的天然结构具有足够的过滤能力，可以去除水中的大肠杆菌、轮状病毒和其他细菌。这种方法早在 2014 年就已在实验室环境中被证明有效，但现在研究人员通过采访潜在用户和测试当地水源发现，基于树木的净化系统在印度的田野中同样有效，当地人也愿意使用它。

裸子植物（非开花植物）的枝条由其边材（树皮下的木质层）中细长的、稻草状的管道（称为木质部）构成。麻省理工学院研究生、新研究的主要作者 Krithika Ramchander 表示，枝条中木质部组织的独特结构使其能够充当水过滤器，因为这些通道通过多孔膜相互连接。

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“这些膜的孔径从几纳米到几百纳米不等，比水中的颗粒物、细菌和原生动物等污染物的孔径还要小，”她说。这些膜可以“捕获”污染物，类似于背包旅行或露营用水过滤系统中可能用到的合成材料制成的滤水膜。

Ramchander 表示，可以将一个 4 厘米宽、1 厘米厚的木盘安装到位，使其发挥与传统重力水过滤系统类似的功能。将水倒入容器中，然后流过悬挂在下面的管子。管子底部装有木质木质部过滤器，水通过时会慢慢滴落，现在干净了，然后以每小时 1 升的速度滴入装置底部的容器中（这仍然比市场上的其他选择慢很多）。Ramchander 表示，可以进行多种不同的设计，更换过滤盘既便宜又容易。

研究人员甚至能够通过将干木过滤器浸入热水和乙醇的保护性混合物中，将其保质期延长到两年左右。木质部过滤器效果非常好，根据世界卫生组织的分类方案，它们被列为两星级“全面保护”类别，这是家庭水处理的第二高类别。

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腹泻病每年导致全球数千人死亡，尤其是儿童，其中 88% 的死亡可归因于不安全的饮用水和卫生问题——在印度部分地区，这些问题尤其猖獗，这促使研究人员将工作重点放在那里，Ramchander 说。“印度是世界上水传播疾病死亡率最高的国家，超过 1.6 亿人无法获得安全可靠的水，”她说。在现场测试中，易用性和可访问性与技术的有效性同样重要。幸运的是，印度本土的松木在现实世界中发挥了出色的作用，可以安全、简单地过滤水。

为了让有需要的人能够使用这项可能挽救生命的技术，过滤器的构造是开源的，可以在他们的网站上找到说明，详细说明任何人都可以尝试构建自己的木质滤水器。麻省理工学院机械工程学教授兼研究作者罗希特·卡尼克 (Rohit Karnik) 表示：“我们收到了来自世界各地学生以及非营利组织和企业家的极大兴趣。”

他说，他们已经联系了来自发展中国家的企业家，他们有兴趣利用这种广泛可用的资源，使水过滤更容易获得。“我们希望我们的工作能够让这些人进一步开发和商业化木质部水过滤器，以满足当地需求，造福世界各地的社区。”

Karnik 表示，木质部过滤器的大规模使用可能需要一些时间，但他们正在努力解决物流、质量控制标准和生产方面的挑战。“我们正在与一家非营利组织合作，目标是建立一个试点制造工厂，建立商业模式，并进行过滤器使用的试点研究。”