最近佐治亚理工土木与环境工程学院谢兴老师研究小组开发了一种带有分子过滤功能的水凝胶与高分子材料纳滤膜复合材料，同时实现了高吸水性和选择性。在生物医药，环境检测等领域的样品浓缩，运输，和检测， 以及水体营养物回收方面提供巨大应用前景。

方便，快速的自驱动水过滤

在传统水过滤系统中，一般需要一个滤膜单位和一个外在的驱动力来完成过滤过程。但是在很多情况下，当样品容量很少，并且易损，或者在采样现场条件有限的情况下，这样的过滤体系变得低效或者不可行。于是一个方便，灵活，易用的适合小容量体系的过滤系统就十分必要。为了实现这样的功能，谢兴研究组开创了一种核壳高分子复合材料。以聚丙烯酸和聚丙烯酰胺制得的水凝胶为核提供吸水的驱动力， 同时在表面覆盖一层聚酰胺纤维纳滤膜来提供选择透过性。
      
              图1为核壳高分子吸水球的示意图
   这样的核壳结构结合了水凝胶很强的自发吸水性和纳滤膜的选择透过性。自驱动的水过滤过程得以实现。

灵活缩放的核壳结构
         该复合吸水小球通过收缩膨胀来实现放吸水以达到分离溶液中其他物质（例如各种离子）的目的。那么这个壳就需要足够的透过性和一定的强度。在该研究中，他们利用界面聚合来实现纳滤膜在水凝胶表面的合成。

在实验中该复合小球能快速的吸水膨胀，同时保持壳的完整性达到过滤的作用。
          

                         图3为小球吸水的过程

为了证明自发水过滤的效果，该复合小球被放入不同的盐溶液中进行实验。等小球吸水饱和后，通过检测剩余溶液中盐浓度的变化来计算小球的排盐率。