ממברנות עמידות למים עשויות ממגוון חומרים, כולל חומרים הידרופוביים מסורתיים המיוצגים על ידי פלואורידים, פולימרים בעלי ביצועים גבוהים- כגון פוליאוריטן תרמופלסטי (TPU), פולי-טטרה-פלואורואתילן (PTFE) ופוליווינילידן פלואוריד (PVDF), כמו גם חומרים מבוססי-ביו.{2}}למיניהם{2} ללא פלואור, חומרים נטולי פלואור, ננו-קומפוזיט{2}.
פוליאוריטן תרמופלסטי (TPU) הוא קופולימר בלוק המורכב מפוליאולים, דיאיזוציאנטים ומאריכי שרשרת. בהתבסס על סוג המקטעים הרכים, TPU מחולק בעיקר לשלוש קטגוריות: ל-TPU מסוג פוליאסטר- יש עמידות טובה לשמן ולממסים אך עמידות נמוכה להידרוליזה; ל-TPU מסוג polyether- יש עמידות מצוינת להידרוליזה והוא מתאים לסביבות לחות וחמות; ו-TPU מסוג -פוליקרבונט יש ביצועים מקיפים מצוינים והוא מתאים במיוחד לתחומי אריזה אלקטרונית רפואית-מתקדמים.
עם טרנספורמציה ירוקה ופיתוח טכנולוגי, חומרים חדשים צצים ללא הרף, בעיקר כולל פולימרים מבוססי ביו- וחומרים עמידים למים ללא פלואור{{1}. לדוגמה, מחקר פיתח חומרים עם-ביצועים גבוהים, ללא-פלואור, עמיד למים ונושמים באמצעות שיתוף פעולה מחקרי של-האקדמיה-תעשייתית. חומרים אלה מתהדרים בלחץ הידרוסטטי של עד 18000 mmH₂O ובחדירות לחות של 7000 גרם/מ"ר·24 שעות. חלק מהמוצרים משיגים רמות גבוהות באינדיקטורים הליבה ומשתמשים בפולימרים המבוססים-ביולוגית כדי להחליף כמה חומרים מבוססי נפט-.
כדי לשפר את תכונות המחסום, החוזק המכני, או להקנות פונקציות מיוחדות לממברנות אטומות למים, חומרי בסיס משולבים לעתים קרובות עם חומרים פונקציונליים. לדוגמה, שילוב של TPU עם ננו-חומרים כגון SiO₂, גרפן ותחמוצת אבץ יכול להפחית משמעותית את קצב העברת אדי המים (WVTR) תוך שמירה על שקיפות וגמישות טובים. מחקרים קשורים רבים ומוצרים ממוסחרים קיימים הן בארץ והן בעולם, כגון קרום TPU מרוכב TPU עמיד למים של DuPont וממברנת סיליקה TPU/nano-של BASF.
