據SlashGear報道，2012年，蓋茨基金會向克蘭菲爾德大學提供了近81萬美元的資助，以幫助開發最終成為 Nano Membrane Toilet馬桶的東西。與其他馬桶不同，這個裝置不需要任何類型的管道，相反，它包含自己的機制，以保持內容物的分離和清潔，而不會發出任何令人不快的氣味或鬆散的廢物。
Nano Membrane Toilet旨在利用固體分離、鬆散水分離和燃燒等方法來處理多餘的廢物，提供能源，甚至生產洗澡或澆灌農作物的水。
馬桶精緻的內置機制是專門圍繞分離和處理尿液和糞便而設計的，不需要添加水。 尿液的“壞”部分通過馬桶內的 “獨特的納米結構膜壁”從可用的水中分離出來。之後，水被送到一個水箱，用戶可以在那裡取水。這裡需要注意的是，這個廁所收集的水是用來洗澡和餵養植物的，但這個過程並不完全使液體適合人類飲用。
同時，固體被沉澱下來（意味着它們沉到馬桶底部），然後用薄薄的刀片分離出來，送到一個燃燒器中，變成低功率應用的電力，如手機充電。燃燒后的結果是一種灰白色的物質，需要每個月清除一次。
根據世界衛生組織的數據，截至2021年6月23日，約有46%的世界人口無法獲得適當的污水處理。當你在現代家庭中使用馬桶時（估計附有現代管道系統），你可能不會去想你的廢物在完成後的去向。有這樣一種新產品將是一種截然不同的、更衛生的體驗。但在北美、澳大利亞和歐洲部分地區以外，整個家庭依靠一個衛生間的情況更為常見。
當你的尿液和糞便沒有地方可去時，你的馬桶會留下流出的廢物，吸引危險的細菌，有可能污染附近的水源，從而傳播疾病。在加納這樣的地方經常出現這種情況，“截至2015年，每10個農村家庭中只有1個使用改良的家庭廁所，而每10個家庭中就有3個實行露天排便”，據聯合國兒童基金會稱。
為了應對世界範圍內的衛生設施危機，比爾·蓋茨正在領導眾多創業力量中的一個，這些創業力量試圖發明和推廣一種更新、更清潔、對生態要求更低的廁所。