阿蘭·圖靈相必不需要我們過多介紹。他為現代計算奠定了數學基礎。在二戰期間，他成功地破解了德國的Enigma密碼。他說：雖然不太為人所知，但他對化學做出了重要的貢獻，他的論文標題為「形態發生的化學基礎」。在文中，他描述了兩種化學物質如何相互作用，在某些情況下，可以產生複雜的斑點和條紋。這些圖案，現在被稱為「圖靈結構」，與自然界中發現的許多物種有著驚人的相似之處:比如斑馬身上的條紋，或者瓢蟲的斑點。
這些過程涉及到動物胚胎發育的程度是有爭議的。但是，中國杭州浙江大學的張林(音譯)和他的同事們在更實際的情況下，希望將圖靈的化學觀點轉化為改善海水淡化的任務，這一過程為大約3億人提供了飲用水。為了做到這一點，他們製作了一種帶有顯微圖靈圖案的薄膜，可以將水中的鹽從水中去除，比商業替代品快四倍。他們的研究發表在本周的《科學》雜誌上。
在脫鹽過程中，海水通常首先通過由一種叫做聚醯胺的物質製成的多孔「納濾」膜泵出。這樣可以去除鎂、硫酸鹽等體積龐大的離子，以及細菌和其他大顆粒。在那之後，它通過第二層膜，它的氣孔更小。這一步驟叫做反滲透，除去比鎂和硫酸鹽更小的離子，特別是構成普通鹽的鈉離子和氯離子，使海水具有其特有的味道。
用於反滲透的膜是粗糙的，所以有一很大的表面積，水可以通過。相比之下，納濾膜是光滑的。張博士解釋說，這意味著它們可能會得到改善。為了引入必要的粗糙度，他需要一些方法來改變薄膜的化學反應。這一過程被稱為界面聚合，涉及兩種化學物質。一種是哌嗪，可溶於水。另一種是三甲醯氯(TMC)，它只能溶解在有機溶劑中，如癸烷，一種油性碳氫化合物。
當哌嗪和TMC相遇時，它們反應形成聚醯胺。但如果其中一個溶解在水中，而另一個在油中，這是著名的不混合，那麼反應只能發生在浮在水面的水面上。結果是一個聚醯胺片。在實踐中，在工業條件下，這種反應通常是在一種多孔的支撐上進行的，它首先在哌嗪中浸泡，然後在一側接觸到TMC。聚醯胺片在支架的一側形成。張博士的觀點是，這種安排可能被修改成圖靈在他的紙上描述的兩種化學系統的類型，如果可能的話，由此產生的模式將會成為表面上增加的腫塊。
對於一個形成圖靈模式的系統，兩種化學物質必須通過反應發生的介質以不同的速率擴散。然而，利率不能太過不同。理想的差異大約是十倍。為了達到這一目的，張博士在哌嗪溶液中加入了聚乙烯醇，使其更加粘稠，減緩了哌嗪的擴散。
其結果是，根據所使用的聚乙烯醇的濃度，產生的聚醯胺片充滿了微小的空心氣泡或相互連接的管子。這些只是張博士所希望的表面面積增加的特徵。他們做了這項工作。最好的方法是能夠處理四倍的流量，並且不會損失性能。
張博士的成功使他的注意力轉向了反滲透膜。雖然這些已經很粗糙了，但他認為他可以使它們變得更粗糙。它們也是由界面聚合製成的，所以他很有可能做到這一點。如果兩種膜都能得到改善，隨著對水的需求的增加，海水淡化的過程可能會變得更加重要，這將會變得更便宜、更有效。