萊斯大學(xué)納米光子學(xué)實(shí)驗室（LNAP）研究人員表示，提高太陽(yáng)能海水淡化系統性能的典型方法是增加太陽(yáng)能聚光器并增加光線(xiàn)。而新方法的最大區別在于使用相同數量的光，也可低成本地重新分配電力，并大幅提高純凈水的生產(chǎn)率。

在傳統的膜蒸餾中，熱鹽水流過(guò)片狀膜的一側，而冷卻過(guò)濾水流過(guò)另一側。溫差產(chǎn)生蒸氣壓差，驅使水蒸氣從加熱側通過(guò)膜轉向較冷的低壓側。該技術(shù)的缺陷是，膜的溫差和由此產(chǎn)生的清潔水產(chǎn)量隨膜的尺寸增加而減小。萊斯大學(xué)新研發(fā)的納米光子太陽(yáng)能膜蒸餾（NESMD）技術(shù)，使用光吸收納米粒子，將膜本身轉變?yōu)樘?yáng)能驅動(dòng)的加熱元件，解決了這一難題。

NESMD技術(shù)利用入射光強度和蒸氣壓之間固有的、以前未被認識的非線(xiàn)性關(guān)系。非線(xiàn)性改進(jìn)來(lái)自于將太陽(yáng)光聚焦成微小的斑點(diǎn)。通過(guò)透鏡將光線(xiàn)集中于膜上的微小點(diǎn)會(huì )導致熱量的線(xiàn)性增加，但加熱反過(guò)來(lái)產(chǎn)生蒸氣壓的非線(xiàn)性增加，增加的壓力迫使更多純化的蒸氣在更短時(shí)間通過(guò)膜。研究發(fā)現，在更小的區域內擁有更多光子總是比在整個(gè)膜上均勻分布光子更好。

研究人員表示，由于全球一半以上的人口處于缺水狀況，非線(xiàn)性高效太陽(yáng)能蒸餾技術(shù)可極大改善這些人的生活。除了水凈化，這種非線(xiàn)性光學(xué)效應還可利用太陽(yáng)能加熱來(lái)驅動(dòng)光催化等化學(xué)過(guò)程，LNAP正在開(kāi)發(fā)一種銅基納米粒子，用于在環(huán)境壓力下將氨轉化為氫燃料。