Εξαιρετικά επιλεκτικές μεμβράνες:Οι ερευνητές ανακαλύπτουν πώς το νερό μπορεί να επηρεάσει τη δική του διήθηση
Η ομάδα, με επικεφαλής τον καθηγητή Guihua Yu, διαπίστωσε ότι τα μόρια του νερού μπορούν να σχηματίσουν συστάδες που δρουν ως εμπόδια στη διέλευση άλλων μορίων νερού. Αυτή η ανακάλυψη θα μπορούσε να οδηγήσει στην ανάπτυξη μεμβρανών που είναι εξαιρετικά επιλεκτικές για το νερό, επιτρέποντας την αποτελεσματικότερη καθαρισμό και αφαλάτωση του νερού.
"Πρόκειται για μια θεμελιώδη ανακάλυψη που θα μπορούσε να έχει σημαντικό αντίκτυπο στον καθαρισμό του νερού και σε άλλες εφαρμογές", δήλωσε ο Yu. "Είμαστε ενθουσιασμένοι για να διερευνήσουμε το δυναμικό αυτού του εύρημα και να αναπτύξουμε νέες τεχνολογίες που βασίζονται σε αυτό".
Τα ευρήματα της ομάδας δημοσιεύθηκαν στο περιοδικό Nature Communications.
Πώς το νερό μπορεί να επηρεάσει τη δική του διήθηση
Το νερό είναι ένα πολικό μόριο, που σημαίνει ότι έχει θετικό τέλος και αρνητικό τέλος. Όταν τα μόρια του νερού έρχονται σε επαφή με μια μεμβράνη, τα θετικά άκρα των μορίων προσελκύονται από τις αρνητικές φορτίες της μεμβράνης και τα αρνητικά άκρα των μορίων προσελκύονται από τις θετικές φορτίες της μεμβράνης. Αυτό δημιουργεί ένα εμπόδιο που εμποδίζει τα μόρια του νερού να περάσουν από τη μεμβράνη.
Η ομάδα διαπίστωσε ότι η δύναμη αυτού του φραγμού εξαρτάται από τη συγκέντρωση μορίων νερού στο διάλυμα. Όταν η συγκέντρωση των μορίων του νερού είναι υψηλή, το φράγμα είναι ισχυρότερο και τα μόρια του νερού είναι λιγότερο πιθανό να περάσουν από τη μεμβράνη. Όταν η συγκέντρωση των μορίων του νερού είναι χαμηλή, το φράγμα είναι ασθενέστερο και τα μόρια του νερού είναι πιο πιθανό να περάσουν από τη μεμβράνη.
Η ομάδα διαπίστωσε επίσης ότι η θερμοκρασία του νερού μπορεί να επηρεάσει τη δύναμη του φραγμού. Όταν η θερμοκρασία του νερού είναι υψηλή, το φράγμα είναι ασθενέστερη και τα μόρια του νερού είναι πιο πιθανό να περάσουν από τη μεμβράνη. Όταν η θερμοκρασία του νερού είναι χαμηλή, το φράγμα είναι ισχυρότερη και τα μόρια του νερού είναι λιγότερο πιθανό να περάσουν από τη μεμβράνη.
Εφαρμογές αυτής της ανακάλυψης
Η ανακάλυψη της ομάδας θα μπορούσε να οδηγήσει στην ανάπτυξη εξαιρετικά επιλεκτικών μεμβρανών για καθαρισμό νερού και άλλες εφαρμογές. Αυτές οι μεμβράνες θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για την απομάκρυνση των ακαθαρσιών από το νερό, όπως τα άλατα, τα ορυκτά και τα βακτήρια. Θα μπορούσαν επίσης να χρησιμοποιηθούν για να διαχωριστούν διαφορετικοί τύποι μορίων, όπως το πετρέλαιο και το νερό.
Η ομάδα εργάζεται επί του παρόντος για την ανάπτυξη νέων μεμβρανών με βάση την ανακάλυψή τους. Πιστεύουν ότι αυτές οι μεμβράνες θα μπορούσαν να έχουν σημαντικό αντίκτυπο στον καθαρισμό του νερού και σε άλλες εφαρμογές.
Συμπέρασμα
Η ανακάλυψη της ομάδας είναι μια θεμελιώδης ανακάλυψη που θα μπορούσε να οδηγήσει στην ανάπτυξη εξαιρετικά επιλεκτικών μεμβρανών για καθαρισμό νερού και άλλες εφαρμογές. Αυτό θα μπορούσε να έχει σημαντικό αντίκτυπο στον κόσμο, καθώς θα μπορούσε να προσφέρει πρόσβαση στο καθαρό νερό για εκατομμύρια ανθρώπους και να μειώσει το ποσό της ρύπανσης που προκαλείται από βιομηχανικές διεργασίες.
