儘管我們已經看到了一些利用陽光來淨化受污染的水的系統，但它們的產量往往是相當有限的。然而，一種受絲瓜絡啟發的新水凝膠，利用太陽光一次性處理更多的水，其產量足以滿足一個人的日常需求。

現有的太陽能靜止型系統利用太陽光加熱髒水，使其開始蒸發。由此產生的無污染的水蒸氣在蒸餾器內的一個表面上凝結，然後流向一個收集水箱。這是一個聰明的設置，但它只在陽光普照的情況下產生飲用水–即便如此，這也是一個緩慢的過程。

被稱為溫度響應水凝膠的材料提供了一個替代方案，因為它們在低溫下吸收髒水，然後在加熱時將其排出（以乾淨的形式）。根據普林斯頓大學的Rodney Priestley、Xiaohui Xu及其同事的說法，然而，大多數此類凝膠的封閉孔隙並不能使水的處理速度達到大多數人的需求。

考慮到這一限制，科學家們開始復制天然絲瓜絡海綿的非常開放的孔隙設計。

他們首先使用水/乙二醇混合物作為獨特的聚合介質，生產出一種PNIPAm（聚（N-異丙基丙烯酰胺））水凝膠，具有他們想要的大而開放的孔隙。然後，科學家們用另外兩種聚合物–聚多巴胺（PDA）和聚甲基丙烯酸亞砜（PSMBA）塗抹凝膠的內部孔隙。

由此產生的材料在室溫下吸收了受污染的水，然後在模擬陽光加熱時，在10分鐘內釋放了70%的水–這比之前測試的閉孔水凝膠快四倍。此外，即使在模擬部分陰天的照明條件下，絲瓜水凝膠仍然在15至20分鐘內釋放了類似數量的水。

絲瓜水凝膠可用於淨化貧困地區或災難現場的水

那麼，它實際上是如何工作的呢？這種水凝膠在低溫下是親水的（吸引水），但在加熱後會變得疏水（排斥水）。污染物，如有機染料（在實驗室測試中使用）在低溫下與水一起被吸入，但由於它們的分子粘在凝膠上，當水在較高溫度下被釋放時，它們被”抓住”而不會排出，即便是被油污染的水滴也不會被吸入，因為（當時）親水的凝膠會拒絕它們。

在實驗室測試中，絲瓜水凝膠也被成功用於去除污染物，如微塑料和重金屬。通過兩個處理週期，該材料能夠將鉻污染從百萬分之40降低到百萬分之0.07以下，這是飲用水的允許限度。

更妙的是，絲瓜水凝膠可以重複使用，只需用稀釋的酸或乙醇來沖洗它。

關於這項研究的論文最近發表在ACS中央科學雜誌上。