Jauna ierīce var filtrēt sālsūdeni 1000 reižu ātrāk nekā esošās metodes: pētījumi

Zinātnieki ir izstrādājuši ierīci, kas filtrē sālsūdeni tūkstoš reižu ātrāk nekā parasti izmantotās ierīces, kas varētu būt nozīmīgs solis saldūdens trūkuma problēmas risināšanā. Rūpnieciskā mērogā jūras ūdens ir piemērots dzeršanai atsāļošanas procesā. Tas ietver sāls atdalīšanu, lai iegūtu svaigu ūdeni, ko tālāk apstrādā augos un izmanto dzeršanai vai apūdeņošanai. Nesenā pētījumā Zinātnieki izstrādāja jaunu metodi, lai ātrāk un efektīvāk attīrītu sālsūdeni.

Zinātnieki nesenā pētījumā, kas publicēts Zinātne, ir izstrādājuši jaunu metodi, lai ātrāk un efektīvāk attīrītu sālsūdeni. Viņi ģeniāli izmantoja uz fluoru balstītas nanostruktūras un veiksmīgi atdalīja sāli no ūdens.

Asociētais profesors Yoshimitsu Itoh no Tokijas Universitātes Ķīmijas un biotehnoloģijas katedras un viņa kolēģi sāka, izpētot fluora cauruļvadu vai kanālu potenciālu nanomērogā.

"Mums bija interese redzēt, cik efektīvs varētu būt fluora nanokanāls, lai selektīvi filtrētu dažādus savienojumus, jo īpaši ūdeni un sāli. Un pēc dažu sarežģītu datorsimulāciju veikšanas mēs nolēmām, ka ir vērts veltīt laiku un pūles, lai izveidotu darba paraugu. teica Itoh.

Pētnieki ir ķīmiski izgatavojuši nanoskopiskus fluora gredzenus, sakraujuši un implantējuši tos citādi necaurlaidīgā lipīdu slānī un izveidojuši testa filtrēšanas membrānas. Šī struktūra bija līdzīga organiskajām molekulām, kas atrodamas šūnu sienās.

Tika izstrādāti vairāki testa paraugi ar nanogredzeniem, kuru izmērs bija no 1 līdz 2 nanometriem. Pēc tam Itohs pārbaudīja hlora jonu klātbūtni abās membrānas pusēs, kas ir galvenā sāls sastāvdaļa papildus nātrijam.

Pēc Itoh teiktā, viņi atklāja, ka mazākais testa paraugs darbojās, jo tas veiksmīgi noraidīja ienākošās sāls molekulas. "Bija aizraujoši redzēt rezultātus klātienē," sacīja Itohs. Viņš arī atzīmēja, ka arī lielākie darbojās labāk nekā citas atsāļošanas metodes, tostarp oglekļa nanocaurules filtri.

Filtri uz fluora bāzes ne tikai attīra ūdeni, bet, pēc Itoh teiktā, to paveica vairākus tūkstošus reižu ātrāk nekā rūpnieciskās ierīces. Viņš piebilda, ka pat oglekļa nanocaurules atsāļošanas ierīces bija 2,400 reižu lēnākas nekā fluora ierīces. Turklāt jaunā metode prasīja mazāk enerģijas, lai darbotos, un tā ir ērta lietošanā.

Tomēr Itohs uzsvēra, ka paraugā izmantotā materiāla sintezēšana pati par sevi bija energoietilpīga. Viņš arī cerēja strādāt pie šī aspekta turpmākajos pētījumos un samazināt ierīces ekspluatācijas kopējās izmaksas.