Zehirli membranlar veya hidrofobik ve oleofobik membranlar olarak da bilinen su geçirmez membranlar, yağa ve suya dayanıklı, fonksiyonel ince film katmanlarıdır. Kompozit bir film sistemi oluşturmak için yansıma önleyici filmin yüzeyine üst katman olarak yerleştirildiğinde kalınlıkları, yansıma önleyici filmin optik özelliklerini değiştirmeden 0,005-0,01 mm kadar ince olabilir. Bu membranlar genellikle vakum biriktirme işlemleri kullanılarak hazırlanır ve 110 dereceye kadar temas açıları elde edilir.
Çalışma prensibi kir tutunma alanını en aza indirecek şekilde yüzeydeki mikro/nano yapının azaltılmasına dayanmaktadır. Kirlenme önleyici membran gözenekli yansıma önleyici film katmanını kaplar ve su ile yağ ile mercek arasındaki temas alanını azaltarak yağ ve su damlacıklarının mercek yüzeyine yapışmasını zorlaştırır. Su, filtre yüzeyine düştüğünde, lotus yaprağına düşen su gibi hızla akıp gider.
Diğer bir prensip ise malzemenin fiziksel bir bariyer oluşturması yoluyla bariyer koruması sağlamaktır. Bu, nefes alabilirliği korurken sıvı suyu bloke eden mikrofaz ayırma yapıları (TPU filmlerinin 0,1-10 μm mikro gözenekleri gibi) veya yüzey lotus yaprağı efektli kaplamalar (temas açısı > 150 derece) aracılığıyla elde edilebilir. TPU, polioller, diizosiyanatlar ve zincir genişleticilerden oluşan bir blok kopolimerdir. Yumuşak segmentlerin türüne bağlı olarak polyester-TPU türü, polieter-TPU türü ve polikarbonat türü TPU olarak sınıflandırılabilir. Bariyer özelliklerini geliştirmek için harmanlama, kaplama, çok katmanlı kompozit ve nanodoldurma yöntemleri yaygın olarak kullanılmaktadır. Poliviniliden florür (PVDF) florokarbon membranlar, mükemmel kimyasal stabiliteleri nedeniyle hava koşullarına dayanıklılık ve su geçirmezlik sağlar.
Teknolojik gelişme açısından Çin, seri-flüor-içermeyen su geçirmez membranlar üretti. Kendi geliştirdiği-yüksek-nem-emici biyo-bazlı polimerler ve florin-serbest su-kovucu modifikasyonu sayesinde, organik florin bileşikleri eklenmeden yüksek-performanslı su geçirmez ve nefes alabilen membranlar elde edilmiştir.
