Новый метод фильтрации воды

Источник «ECONET» / фото - «econet.ua» 27.12.2019 17:14

Группа инженеров и ученых открыла новый метод фильтрации воды, который может иметь значение для различных технологий, таких как опреснительные установки, воздухопроницаемые и защитные ткани и улавливание углерода при разделении газов.

Исследовательская группа, возглавляемая Манишем Кумаром из Технической школы Кокрелла в Техасском университете в Остине, опубликовала свои результаты в последнем выпуске Nature Nanotechnology.

Исследование, в котором приняли участие исследователи из Техасского университета в Остине, Университета штата Пенсильвания, Университета Теннесси, Университета Фудан и Университета Иллинойса в Урбане-Шампейне, первоначально базировалось на том, как наши клетки транспортируют воду по всему телу, и началось как попытка разработать искусственные каналы для транспортировки воды через мембраны. Цель состояла в том, чтобы имитировать аквапорины, важные мембранные белки, которые служат водными каналами в определенных клетках. Аквапорины - это быстрые и эффективные системы фильтрации воды. Они образуют поры в мембранах клеток в различных частях тела - глазах, почках и легких - там, где вода наиболее востребована.

Кумару и команде не удалось воссоздать систему аквапоринов точно так, как планировалось. Вместо этого они обнаружили еще более эффективный процесс фильтрации воды. В отличие от отдельных аквапориновых клеток организма, которые эффективно функционируют независимо друг от друга, мембраны, разработанные исследовательской группой Кумара, не работали в одиночку.

Но когда он объединил несколько из них для создания сетей «водяных каналов», они были очень эффективны при транспортировке и фильтрации воды. Водяные каналы - это плотно связанные цепочки молекул воды, которые движутся исключительно быстро, как поезд с отдельными вагонами.

«Мы пытались скопировать и без того сложный процесс водного транспорта, используемый аквапоринами, и наткнулись на совершенно новый и даже лучший метод», - сказал Кумар. «Это было совершенно случайно. Мы не знали, что это произойдет».

Эти сети искусственных мембран могут оказаться полезными для отделения соли от воды, процесс фильтрации, который в настоящее время неэффективен и дорог. Новая мембрана продемонстрировала впечатляющие свойства обессоливания, демонстрируя гораздо более эффективное удаление соли и, вероятно, других загрязнений по сравнению с существующими процессами.

«Наш метод в тысячу раз эффективнее, чем современные процессы опреснения, с точки зрения его селективности и проницаемости», - сказал Кумар. «За каждые 10000 молекул соленой воды, которые проходят через существующие системы опреснения воды, одна молекула соли может не быть отфильтрована. С нашей новой мембранной технологией, остается только одна молекула соли на каждые 10 миллионов молекул воды».

Новость на сайте «ECONET» / Интересные / 2019-12-27T17:14:00+03:00 / 259

Другие новости / Интересные

Интересные