تحقیق: دستگاه جدید می تواند آب شور را 1000 برابر سریعتر از روش های موجود فیلتر کند

در چیزی که می تواند گام بزرگی در جهت حل مشکل کمبود آب شیرین باشد، دانشمندان دستگاهی ساخته اند که هزار بار سریعتر از دستگاه های معمولی آب شور را فیلتر می کند. در مقیاس صنعتی، آب دریا از طریق فرآیند نمک‌زدایی برای نوشیدن مناسب است. این شامل حذف نمک برای تولید آب شیرین است که بیشتر در گیاهان پردازش می شود و برای آشامیدن یا آبیاری استفاده می شود. در یک مطالعه اخیر، دانشمندان روش جدیدی برای تصفیه آب شور به روشی سریعتر و موثرتر ابداع کردند.

دانشمندان در مطالعه اخیر منتشر شده در علم، روش جدیدی برای تصفیه آب شور به روشی سریعتر و موثرتر ابداع کرده اند. آنها به طرز هوشمندانه ای از نانوساختارهای مبتنی بر فلوئور استفاده کردند و با موفقیت نمک را از آب جدا کردند.

استادیار یوشیمیتسو ایتو از گروه شیمی و بیوتکنولوژی دانشگاه توکیو و همکارانش با کاوش در پتانسیل خطوط لوله یا کانال های فلوئور در مقیاس نانو شروع کردند.

ما کنجکاو بودیم که ببینیم یک نانو کانال فلوئورو چقدر ممکن است در فیلتر کردن انتخابی ترکیبات مختلف، به ویژه آب و نمک موثر باشد. و پس از اجرای برخی شبیه سازی های کامپیوتری پیچیده، به این نتیجه رسیدیم که ارزش زمان و تلاش برای ایجاد یک نمونه کار را دارد. گفت: Itoh.

محققان حلقه‌های فلوئور نانوسکوپی را به صورت شیمیایی تولید کرده‌اند، آن‌ها را در یک لایه لیپیدی غیرقابل نفوذ روی هم قرار داده و کاشته کرده‌اند و غشاهای فیلتراسیون آزمایشی ایجاد کرده‌اند. این ساختار شبیه مولکول های آلی موجود در دیواره سلولی بود.

نمونه‌های آزمایشی متعدد با اندازه‌های نانومتری در محدوده 1 تا 2 نانومتری توسعه یافتند. سپس Itoh وجود یون‌های کلر را در دو طرف غشاء بررسی کرد که علاوه بر سدیم جزء اصلی نمک است.

به گفته Itoh، آنها دریافتند که نمونه آزمایشی کوچکتر کار می کند زیرا با موفقیت مولکول های نمک ورودی را رد می کند. ایتو گفت: دیدن نتایج به صورت مستقیم هیجان انگیز بود. او همچنین خاطرنشان کرد که روش‌های بزرگ‌تر نیز بهتر از سایر روش‌های نمک‌زدایی از جمله فیلترهای نانولوله کربنی عمل می‌کنند.

فیلترهای مبتنی بر فلوئور نه تنها آب را تصفیه می کنند، بلکه به گفته Itoh، چندین هزار بار سریعتر از دستگاه های صنعتی این کار را انجام می دهند. او افزود حتی دستگاه‌های نمک‌زدایی مبتنی بر نانولوله‌های کربنی 2,400 برابر کندتر از دستگاه‌های فلوئور هستند. علاوه بر این، روش جدید به انرژی کمتری برای کار نیاز دارد و برای استفاده مفید است.

با این حال، Itoh تاکید کرد که سنتز مواد مورد استفاده در نمونه به خودی خود انرژی بر است. او همچنین امیدوار بود که در تحقیقات آینده روی این جنبه کار کند و هزینه کلی کارکرد دستگاه را کاهش دهد.