图：梯度微孔结构的净水中空纤维膜截面图

这个学名为“梯度微孔结构的净水中空纤维膜”，它的工作原理是水源从外壁迅速进入，过滤后由内壁渗出收集成净化水。这种外压式的过滤模式，可将户外水源中的各种杂质都截留在致密的管壁之外。团队的伙伴们画了这样一幅解说图：

图：梯度微孔结构的净水中空纤维膜过滤示意图

在中空纤维膜这种特殊“过滤纸”的制作工艺中，首先特殊在添加了亲水组分。这类助剂可以在过滤水的过程中开启捕获功能，“伸手抓取”水分子进入膜内。与此同时，研发团队还提高了“抓取”水分子的效率和数量。黄小军说：“通过反复试验对比，我们最终通过梯度温控和微张力反馈技术，制造出具有国际顶尖水平的梯度微孔结构的净水中空纤维膜，实现更快速、更轻易的过滤净化过程。”

图：梯度微孔结构的净水中空纤维膜制成滤芯的结构图

黄小军团队的纤维膜不需借助外界压力就能过滤水，水的流通量大，造价低廉，特别适宜贫困地区使用。我国人均可利用淡水资源不及世界平均水平的三分之一，西部干旱地区缺水尤其严重。目前，已有不少西部家庭用上这种净水芯片，不需耗费电力就能把雨水过滤为可饮用的净水。

利用这种净水芯片研发的净水器正在逐步装备部队。战士们拿着有过滤功能的水壶，在野外找自然水源装一壶水，马上就能喝。一个芯片能用半年，足够净化近1吨的水。这使野外作战、抢险救灾能逐步摆脱对供水车的依赖，在艰苦环境下不得不用泥水煮面的情况将成为历史。同样的水壶，也很受驴友欢迎。

“膜”的研究和制备，一直是浙江大学高分子学科领域的强项，并以前端基础研究推动着我国膜产业的发展。这次应用于净水器的梯度微孔结构净水中空纤维膜，其过滤精度可达0.03微米，远远小于自然水源中的最大威胁——细菌的直径，完全保证净化水的安全性。目前，“梯度微孔结构干态超亲水中空纤维膜”这一研究成果，通过了“十二五”水重大专项“863”项目总体专家技术鉴定，并推选为年度“863”项目技术亮点成果，目前已经进入规模化生产。在供给侧结构性改革的当下，拥有浙大“芯”的中国品牌净化器，不仅可以为户外爱好者提供清洁可靠的取水方式，未来还将在重大自然灾害中提供安全的户外直饮器。