很少有人考慮過自己生活中所用清潔水的獲取途徑，但水資源稀缺是許多國家與地區每天都在面對的問題。由于人口的不斷增長與氣候的不斷變化，成本低廉的水過濾科技在市場中擁有著無限的潛力。

太陽能蒸汽發電以淡化海水是碳排放量最小的水凈化策略。但不幸的是，這種方法頗具難度，且只有規模巨大時才能高效運行。因為在加熱過程中，大量的能量用來加熱尚未轉化為蒸汽的海水。 這種系統存在著另外兩個問題：一是這種系統需要熱絕緣體，二是在較小系統中所產生的淡水量是十分有限的。

最近，一個由科學家和工程師組成的團隊共同設計了一個全新的太陽能淡化設備，此設備運用二維水路，實現了最小化熱損失下的高效供水。

從左至右：聚苯乙烯泡沫、纖維素包膜、石墨烯氧化物膜。

裝置本身具有產生二維水流路徑的若干層，其主體由低熱導率的聚苯乙烯泡沫組成，作為熱絕緣體以最大程度減少熱損失。該泡沫被包裹在一種親水的生物纖維素基膜（50μm膜）中。石墨烯氧化物膜被裝在裝置的表面以用作太陽能吸收器。

這種泡沫絕熱體具有極大的浮力，甚至可以漂浮在水上，該特質能夠保證與水直接接觸的只有纖維素包裝的底側部分。 毛細作用力從絕緣體底部、側面到頂部的二維路徑中通過纖維素吸水。 水與氧化石墨烯太陽光吸收器在此接觸。 由于開發這種水流路徑運用的是毛細作用力，所以實現了熱耗散和能量使用的最小化。

之所以選擇氧化石墨烯作為光吸收劑，首先因為它具有低熱導率，并且是一種可以有效吸收太陽光的寬頻光吸收體。 氧化石墨烯同時具有低成本的優點。 另外，石墨烯氧化膜的化學特性使其能夠分散在水中，從而在噴涂或旋涂工藝中具有很高的適用性。

氧化石墨烯能夠自然附著到纖維素上，以確保水的有效輸送。 此外，石墨烯氧化膜的孔隙率還有助于使蒸汽離開設備表面。 最后，氧化石墨烯還具有折疊性， 其可折疊次數高達50次，此特質使其運輸和大規模部署變得便捷。 因此，團隊最終選用了石墨烯氧化膜作為新設備的光吸收體。

另外，由于熱損失最小化，太陽能淡化的效率不再依賴于水量的大小。同時它也不需要熱絕緣體，從而消除了硬件難以擴展的阻礙。 團隊目前還在研究此設將如何收集并冷凝所產生的蒸汽。

該系統的簡單性與高效性的結合意味著我們越來越接近個體化海水淡化裝置的誕生。更多關于材料壽命的研究正在進行，這些研究將幫助我們確定這一方法究竟是否可行 。 結合進一步的成本分析，我們應該能夠在不久的將來確認此裝置是否值得推廣，用以幫助解決發展中國家的水資源短缺問題。