干净的饮用水是人类赖以生存的重要资源。然而，全球超过20亿人喝不到干净水，因此面临着感染致死性疾病的风险。据WHO显示，随着气候危机加剧，到2025年全球一半的人口将生活在水资源紧张的地区。
现在有了一种最新的净水技术：将一个乒乓球一样的材料放进一桶水中晃一晃，就能吸进水中的盐分及其他杂质，净化出安全可饮用的水。再放一些干净的水，把它放在太阳底下晒几分钟、晃一晃，就能再次用于净水。
净化的水比WHO建议标准还干净
MOF是一种多孔材料，其单位表面积超过所有已知材料。仅一茶匙体积的MOF材料表面积，就相当于一个足球场那么大。而MIL-53则是一种特殊的MOF，再加入聚螺吡喃丙烯酸酯（PSP）后，就成为这种名为PSP-MIL-53的光敏MOF材料。
每千克光敏MOF材料可持续净化出40加仑（约151升）饮用水，其水质甚至比WHO建议的优质饮用水标准还要干净，实现低于百万分之500（500ppm）的溶解性总固体（TDS）。据WHO建议，优质饮用水的溶解性总固体应该低于百万分之600（600ppm）。
早在两年前（2018年），王焕庭和其团队曾设计了一种温度敏感的多孔材料来吸附盐分，再用热水将盐分洗出来，以便重复使用材料。而这一次的突破性研究则是将光响应的高分子材料装进多孔材料，实现用光来洗出盐分。因此，王焕庭表示，这次的研究成果是“组里这么多年积累的结果，是一种水到渠成。”
材料高效、节能且可持续
过去几十年来，科学家们一直致力于解决人类的安全饮用水问题，也成功研发了一些有效的净水方式，但这些方式却因能耗问题而难以在一些缺乏稳定供电的地区推广。
海水和盐水的淡化及净化是获得干净淡水的方式之一。据王焕庭介绍，目前海水淡化或低浓度盐水淡化的大规模应用主要是通过两种方法，即反渗透膜及热法脱盐。其中，使用反渗透膜的方法存在能耗大、不环保和成本高的问题。这种把海水变成淡水的方法非常耗电，而且只能获得40%的淡水。从效率上来讲，当盐的浓度越来越高的时候，脱盐的能耗就越大。因此，剩下的60%浓盐水又被重新放回大海。如果浓盐水的分散放回做得不好，周围的海水浓度就会提高，影响周围海洋生物的生长。
在黑暗及光照条件下，材料的吸附及洗出,图据inverse
此外，这种净水方式需要大规模的设备，建厂成本很高。墨尔本一个此类的海水淡化工厂投资高达334亿澳元，而这种涉及大规模设备的净水方式还需要后期投入高昂的维护费用。
工业上另一个大规模应用的热法脱盐法，也能耗巨大。
与这些方法相较而言，使用光敏MOF材料净水“不需要设备，不耗能，维护成本低。” 王焕庭指出，如果这个材料能真正地产业化，就可以解决部分人口的用水问题。
具备其他领域的应用潜能
不过，从实验室的一个原理性实验到工业上应用的产品，这中间还需要一个过程。王焕庭表示，目前已申请了专利，下一步要做的是——材料在不同环境中应用的稳定性、耐久性测试。
新材料在实际应用中还有很多具体问题，比如，用于净化的是什么样的水，水里除了盐分，是否有别的杂质。而这些杂质对这种材料的性能是否有影响。王焕庭估计，“问题应该不是很大”，但还是需要以科学研究得出结论。
此外，这种光敏MOF材料吸附“盐分”只是一种广义的说法，它实际具备对离子的吸附能力。水里如汞、铜等一些对人体不好的元素也是以离子的形式存在，从原理上来说也能被它吸收，只是还没有测试出究竟能吸多少。
值得关注的是，一种材料进行大规模应用还需考量如何做才能更便宜，其成本市场能否接受。因此，总体来讲，光敏MOF材料距离应用还有一定的距离。
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