現在の淡水化プロセス 高価で、エネルギーを大量に消費し、大規模な設備が必要です。 しかし今では、 ノースイースタン大学の研究者らは、 方法を発見した そうすれば、海水から塩を除去するプロセスがより簡単、より速く、より安価になる可能性がある。 新しい方法は役に立ちます 実行可能な水資源に関する懸念を軽減する 世界人口が増加し続ける中。

メニ・ワヌヌ、ノースイースタン大学の物理学准教授、および博士研究員のロバート・ヘンリーは、米国の科学者と共同研究しました。 カリフォルニアのローレンス・リバモア国立研究所での研究。

この研究は、 科学.

ワヌヌとヘンリーは、ローレンス・リバモアの科学者が昨年発見したものに基づいて研究を構築しました。 によって導かれて アレクサンドル・ノイ、科学者たちは 発見 カーボンナノチューブはプロトンの輸送に最適です。

A カーボンナノチューブ 直径約ナノメートルのカーボン製のチューブ状の素材です。 ナノメートルは 50,000 億分の XNUMX メートルです。 それに比べて、人間の髪の毛の直径はカーボン ナノチューブの XNUMX 倍です。

通常、水をろ過するのは水素が水分子を結びつけているため困難であり、分子を分離するには多大なエネルギーが必要です。 しかし、ナノチューブはこの問題を簡単に解決しました。

研究者らは研究で、次のようなカーボン ナノチューブを使用しました。 サイズはちょうど 0.8 ナノメートルで、一度に XNUMX つの水分子だけを通過させ、その過程で水素結合を破壊し、水がチューブを素早く通過できるという点で完璧でした。

ワヌヌ氏は、自分の主張を説明するために、廊下を走っている人々のグループのたとえを使用しました。 廊下を誰かと手をつないで走るよりも、一列で走るほうが速い。

脱塩を可能にしたもう XNUMX つの要素は、カーボン ナノチューブがマイナスの電荷を持っているため、同様の電荷を持つものはすべて拒否するということです。 塩にはマイナスイオンが含まれているため、塩がチューブ内に入るのを防ぎます。

「ノイ研究所が作成したこのチューブには、当然、マイナスに帯電したリムが含まれており、非常に効果的なイオンフィルターとして機能します」とワヌヌ氏は語った。 「つまり、小さな陽イオンは通過させますが、陰イオンは効率的に拒否します。」 カチオンは正の電荷をもつイオンであり、アニオンは負の電荷をもつイオンです。

研究チームの研究は、カーボンナノチューブが海水から塩分を除去するのに理想的であることを実証した。 このテクノロジーは世界に永続的な影響を与える可能性があります。

「きれいな水は、人類にとって将来の環境上の決定的な課題のXNUMXつになると私は信じています。だからこそ、きれいな水をより良く、より速く、より安く手に入れるために、新しくて興味深い物理学を利用する新しい技術的ソリューションが必要なのです」とノイ氏は述べた。

このチームは最近、研究を進め、彼らの手法に基づいた水ろ過プラットフォームを構築するのに役立つ、国立科学財団/二国間科学財団の助成金を獲得しました。

「私たちがやったのは、非常に効率的な浄水膜を実現できる物理原理を実証することでした」とノイ氏は語った。 「今後の課題は、これらの膜を用途に役立つ形で作ることです。」

ワヌヌ氏は、この方法の可能性と水の安全保障への影響に興奮しています。 「これらの生体模倣ポーリンの XNUMX つまたはいくつかがどのようにしてこのような興味深い特性を持っているかに興奮しています」と彼は言いました。

これらの小さな実体の多くを機能的な膜に結合すると、水の安全保障に真の影響を与えることができます。

同チームはイスラエルに拠点を置く大手浄水会社とも提携している。 ワヌヌは「特に飲料水が常に不足し、貴重であり、高く評価されてきたイスラエルからこのような取り組みに参加できることを非常に誇りに思います。」

同様に、ノイ氏は「彼（ワヌヌ氏）やイスラエルの同僚たちとこのテーマで協力できる可能性に非常に興奮している」。