Naujas įrenginys gali filtruoti sūrų vandenį 1000 kartų greičiau nei esami metodai: tyrimai

Tai, kas galėtų reikšti didelį žingsnį sprendžiant gėlo vandens trūkumo problemą, mokslininkai sukūrė įrenginį, kuris filtruoja sūrų vandenį tūkstantį kartų greičiau nei įprastai naudojami prietaisai. Pramoniniu mastu jūros vanduo yra tinkamas gerti per gėlinimo procesą. Tai apima druskos pašalinimą, kad būtų gautas gėlas vanduo, kuris toliau apdorojamas augaluose ir naudojamas gerti arba drėkinti. Neseniai atliktame tyrime mokslininkai sukūrė naują metodą, kaip greičiau ir efektyviau išvalyti sūrų vandenį.

Mokslininkai neseniai paskelbtame tyrime Mokslas, sukūrė naują metodą, kaip greičiau ir efektyviau išvalyti sūrų vandenį. Jie išradingai panaudojo fluoro pagrindu pagamintas nanostruktūras ir sėkmingai atskyrė druską nuo vandens.

Tokijo universiteto Chemijos ir biotechnologijų katedros docentas Yoshimitsu Itoh ir jo kolegos pradėjo tyrinėdami fluoro vamzdynų ar kanalų nanoskalėje galimybes.

„Mums buvo smalsu pamatyti, kaip efektyvus fluorinis nanokanalas gali būti selektyviai filtruojant įvairius junginius, ypač vandenį ir druską. Ir atlikę keletą sudėtingų kompiuterinių modeliavimų nusprendėme, kad verta skirti laiko ir pastangų sukurti veikiantį pavyzdį. sakė Itoh.

Tyrėjai chemiškai pagamino nanoskopinius fluoro žiedus, sukrovė ir implantavo juos į kitaip nepralaidų lipidų sluoksnį ir sukūrė bandomąsias filtravimo membranas. Ši struktūra buvo panaši į organines molekules, esančias ląstelių sienelėse.

Buvo sukurti keli tiriamieji mėginiai su nanožiedais, kurių dydis svyravo nuo 1 iki 2 nanometrų. Tada Itoh ištyrė chloro jonų buvimą abiejose membranos pusėse, kurie yra pagrindinis druskos komponentas, be natrio.

Pasak Itoh, jie nustatė, kad mažesnis bandomasis mėginys veikė, nes sėkmingai atmetė gaunamas druskos molekules. „Buvo įdomu pamatyti rezultatus iš pirmų lūpų“, – sakė Itoh. Jis taip pat pažymėjo, kad didesnių taip pat veikė geriau nei kiti gėlinimo metodai, įskaitant anglies nanovamzdelių filtrus.

Fluoriniai filtrai ne tik išvalo vandenį, bet, anot Itoh, savo darbą atliko kelis tūkstančius kartų greičiau nei pramoniniai įrenginiai. Jis pridūrė, kad net anglies nanovamzdelių pagrindu pagaminti gėlinimo įrenginiai buvo 2,400 kartų lėtesni nei fluoro įrenginiai. Be to, naujasis metodas reikalauja mažiau energijos ir yra patogus naudoti.

Tačiau Itoh pabrėžė, kad pavyzdyje naudojamos medžiagos sintezė reikalauja daug energijos. Jis taip pat tikėjosi šiuo aspektu padirbėti atliekant būsimus tyrimus ir sumažinti bendras įrenginio eksploatavimo išlaidas.