新しいデバイスは、既存の方法よりも1000倍速く塩水をろ過できます：研究

淡水不足の問題解決に向けた大きな一歩となり得るものとして、科学者たちは、従来使用されていた装置よりもXNUMX倍の速さで海水をろ過する装置を開発した。 工業規模では、海水は淡水化プロセスを通じて飲料用に適したものになります。 これには、塩分を除去して淡水を生成し、工場内でさらに処理されて飲料や灌漑に使用されることが含まれます。 最近の研究で、科学者たちは塩水をより迅速かつ効果的に浄化する新しい方法を考案しました。

科学者らは、XNUMX年に発表された最近の研究で、 科学は、より速く、より効果的な方法で食塩水を浄化する新しい方法を考案しました。 彼らはフッ素系のナノ構造を巧みに利用し、水から塩を分離することに成功した。

東京大学化学生命工学部の伊藤嘉光准教授らは、ナノスケールでのフッ素パイプラインやチャネルの可能性を探ることから始めた。

「私たちは、さまざまな化合物、特に水と塩を選択的に濾過する際にフッ素ナノチャネルがどの程度効果的であるかを知りたいと思っていました。 そして、いくつかの複雑なコンピューター シミュレーションを実行した後、時間と労力をかけて実用的なサンプルを作成する価値があると判断しました。」 と 伊藤さん。

研究者らは、ナノスケールのフッ素リングを化学的に製造し、それを積み重ねて他の方法では透過できない脂質層に埋め込み、テスト濾過膜を作成した。 この構造は細胞壁に見られる有機分子に似ていました。

1 ～ 2 ナノメートルの範囲のサイズのナノリングを使用して、複数のテスト サンプルが開発されました。 次に、伊藤氏は膜の両側にある塩素イオンの存在を調べました。塩素イオンはナトリウム以外の塩の主要成分です。

伊藤氏によると、より小さい試験サンプルが入ってくる塩分子をうまく拒否したため、機能していることが判明したという。 「結果を直接見ることができて興奮しました」と伊藤氏は語った。 同氏はまた、大型のものもカーボンナノチューブフィルターを含む他の脱塩方法よりも優れた性能を発揮したと指摘した。

伊藤氏によると、フッ素ベースのフィルターは水を浄化するだけでなく、産業用装置よりも数千倍の速さでその役割を果たしたという。 カーボンナノチューブベースの脱塩装置でさえ、フッ素製の装置よりも2,400倍遅かったと同氏は付け加えた。 さらに、新しい方法は動作に必要なエネルギーが少なくて済み、使いやすいです。

しかし、伊藤氏は、サンプルに使用された材料の合成自体がエネルギーを大量に消費することを強調した。 同氏はさらに、今後の研究でその点に取り組み、装置の運用コスト全体を削減したいと考えていた。