據外媒報道，地殼中的磷酸鹽是水生植物和動物生長的關鍵成分，但人類活動將太多的磷酸鹽沖入我們的水道。其後果之一是一些湖泊和河流表面的藻類大量繁殖，使其他海洋生物失去了生存所需的氧氣。一種新型海綿材料可以幫助科學家解決這個問題，它不僅能夠從水源中捕獲磷酸鹽，還能將其收集起來重新使用。
磷酸鹽通常用於農業的肥料，以及城市地區的草坪和花園，也存在於寵物和野生動物的糞便中。隨着土壤中磷含量的增加，許多磷被沖走並進入小溪、河流和其他水道，導致破壞性的藻類大量繁殖。
西北大學的科學家們試圖用一種新的海綿來解決這個問題，他們稱之為磷酸鹽消除和恢復輕量級（PEARL）膜。它是一種多孔的柔性材料，表面塗有與磷酸鹽離子結合的納米結構，因此能夠有選擇地從污染的水中封存99%的磷酸鹽離子。通過對材料中的pH值進行微調，可以使其釋放出化合物，使海綿可以多次重複使用。
這些能力在實驗室對從芝加哥周圍收集的真實世界水樣的測試中得到了證明，海綿在從毫克到公斤的範圍內被證明是有效的。研究人員承認，在現實世界中應用這項技術仍有一段路要走，它可以提供一種比目前的方法更有效的方法來清理磷酸鹽污染，這些方法成本高、複雜併產生廢物。
研究報告作者Vinayak Dravid說：“人們總是可以在實驗室環境中做某些事情。但在擴大規模時，有一個維恩圖，你需要能夠擴大技術規模，你希望它是有效的，你希望它是負擔得起的。以前在這三者的交叉點上沒有任何東西，但我們的海綿似乎是一個符合所有這些標準的平台。”
因為這種海綿材料也能夠釋放捕獲的磷酸鹽，而且世界上很大一部分作物的生長都依賴於它，所以科學家們也認為它是未來解決資源短缺的一個潛在方案。論文的第一作者Stephanie Ribet說：“我們過去更多的是重複使用磷酸鹽。現在我們只是把它從地下拉出來，使用一次，用完后就衝進水源。因此，這是一個污染問題，一個可持續性問題和一個循環經濟問題。”
PEARL膜實際上是建立在同一團隊開發的前一個版本的基礎上，該版本能夠選擇性地從污染的水中去除和回收石油。通過改變塗層中的納米材料，該團隊希望進一步調整海綿以清理重金屬，並表示對設計的更多調整可以使其同時處理多種污染物–因此該團隊將該技術比喻為用於污染修復的潛在“瑞士軍刀”。