Многие гениальные изобретения человека подсказаны ему природой, от конструкции подводных лодок до всем известной застежки-молнии.

Еще одна технология, полученная по подсказке природы — обратный осмос, применяемый для молекулярной очистки воды. Обратноосмотические системы весьма распространены в природе. Самый простой и понятный пример — яйцо. Тончайшая прокладка скорлупы — это мембрана с мельчайшими порами. Через них внутрь яйца попадает кислород, но не могут пройти другие загрязнения из воздуха. Еще один понятный пример осмотической системы — клетки, составляющие ткани человека, растений и животных. Через их стенки-мембраны в организм попадает вода, а микроорганизмы, многие бактерии и другие загрязнения из воды и воздуха остаются снаружи.

Корни растений также работают по обратноосмотическому принципу: их клетки фильтруют всасываемую воду, пропуская внутрь только полезную для развития и роста влагу и задерживая основную массу содержащихся в воде примесей. Увы, этот природный фильтр для воды не совершенен: нитраты и прочие химические вещества так или иначе проникают в ткани растений. Помимо этого, попадающая в клетки растений вода, создает в них осмотическое давление, которое позволяет стеблям и веткам удерживаться в вертикальном положении. Вот почему при недостатке влаги растения вянут и никнут к земле. Вот этот принцип молекулярной очистки и используется в современных обратноосмотических системах и мембранных фильтрах. Попадающая в них вода проходит через фильтрующий элемент с мельчайшими порами и в результате избавляется практически от всех загрязнений, включая бактерии и химические элементы.

Идея использования мембран для очистки воды пришла в голову еще Аристотелю: он предлагал использовать восковой сосуд для опреснения воды. Эта идея, правда, так и осталась теоретическим предположением, не найдя практической реализации. Тем не менее, идеи фильтрации воды, высказанные Аристотелем, подтолкнули ученых и исследователей будущих столетий к дальнейшим изысканиям. Вторая волна изучения мембранных процессов пришлась на XVIII век, но и тогда ученым не удалось применить свои выводы на практике. И только в 20-е годы прошлого века инженерная мысль позволила реализовать принцип мембранной очистки воды: появились первые мембраны. С тех пор развитие этой технологии стало стремительным и фильтры для воды становились все более совершенными. Сегодня уже существуют системы фильтрации, способные обеспечить очистку воды от химического и бактериологического загрязнения на 96%—100%.