زومیت |
12 ماه پیش

فیلتر های الهام گرفته از تفلون آب را سریع بدون اصطکاک نمک زدایی می کنند زومیت

فیلتر‌های الهام‌گرفته از تفلون آب را سریع و بدون اصطکاک نمک‌زدایی می‌کنند

فیلتر‌های الهام‌گرفته از تفلون آب را سریع و بدون اصطکاک نمک‌زدایی می‌کنند

نوع جدیدی از فیلتر‌های نمک‌زدایی آب از حلقه‌های کوچک از جنس فلوئور برای جدایش نمک استفاده می‌کنند.

مهندسان دانشگاه توکیو نوع جدیدی از غشا‌های نمک‌زدایی را طراحی کرده‌اند که به‌گفته‌ی آنان، از فناوری‌های موجود سریع‌تر است و به فشار آب و انرژی کمتری نیاز دارد. غشای جدید از مجموعه‌ای از لوله‌ها در ابعاد نانو با جنسی مشابه تفلون تشکیل شده است. درحالی‌که این لوله‌ها به جریان آب اجازه‌ی عبور با اصطکاک کم را می‌دهند، مانع از عبور نمک‌ها می‌شوند.

بسیاری از مناطق جهان با بحران کمبود آب آشامیدنی پاک مواجه هستند و این بحران به‌دلیل تغییرات اقلیمی رو‌به‌وخامت است؛ از‌این‌رو، نمک‌زدایی آب‌های شور یا آب دریا برای رفع این مشکل حیاتی است. دستگاه‌های نوآورانه بسیاری برای انجام این کار استفاده می‌شوند که معمولاً از دو روش تبخیر حرارتی و سپس میعان آب یا عبور آب از میان مجموعه‌ی غشا‌ها برای تصفیه نمک و ناخالصی‌ها استفاده می‌کنند.

سیستم جدید نمونه‌ای از روش دوم است؛ ولی درمقایسه‌با سایر نمونه‌های مشابه مزایایی دارد. ترکیب اصلی استفاده‌شده در آن، فلوئور است که ماهیت آب‌گریزی آن باعث ویژگی نچسب‌بودن تفلون شده است. از تفلون فقط در ساخت ظروف آشپزی استفاده نمی‌شود و پوشش‌های برپایه‌ی فلوئور در بسیاری از لوله‌ها برای برقراری جریان یکنواخت آب کاربرد دارند.

غشای جدید حلقه‌های نانومقیاسی از جنس فلوئور دارد که درون لایه نفوذناپذیرلیپیدیروی‌هم چیده شده‌اند. فلوئور نه‌تنها باعث عبور بدون اصطکاک جریان آب می‌شود؛ بلکه به‌کمک بار الکتریکی منفی خود، نمک‌ها را به‌سادگی جدا می‌کند و مانع عبور آن‌ها می‌شود.

مقاله‌های مرتبط:

گروه مهندسان این روش را با استفاده از نانوحلقه‌هایی به پهنای ۰٫۹ تا ۱٫۹ نانومتر آزمودند. آن‌ها جریان آب شور را از میان آن‌ها گذراندند و سپس مقادیر یون‌های کلُر (یکی از عناصر سازنده‌ی نمک) را در دو سوی ورودی و خروجی غشا اندازه‌گیری کردند. آن‌ها با اطمینان کافی دریافتند که حلقه‌های فلوئور آب را سریع‌تر و بهینه‌تر تصفیه می‌کنند و برای این کار به فشار کمتر و درنتیجه انرژی کمتری درمقایسه‌با سایر روش‌های نمک‌زدایی نیاز دارند.

فیلتر های فلوئوری نمک زدایی آب

یوشیمیتو ایتوه، نویسنده‌ی ارشد این پژوهش می‌گوید:

مشاهده‌ی نتایج برای نخستین‌بار بسیار هیجان‌انگیز بود. حلقه‌های کوچک‌تر بی‌نقص عمل می‌کردند و مانع مولکول‌های نمک ورودی می‌شدند و حتی حلقه‌های بزرگ‌تر نیز عملکرد بهتری درمقایسه‌با سایر روش‌های نمک‌زدایی موجود و حتی فناوری نوینی مانند فیلتر‌های نانولوله کربنی داشتند. شگفتی اصلی برای من، سرعت انجام فرایند بود. نمونه ما چند‌هزار برابر سریع‌تر از دستگاه‌های صنعتی موجود و حدود ۲۴۰۰ برابر سریع‌تر از نمونه‌های آزمایشی دستگاه‌های نمک‌زدایی برپایه نانولوله‌های کربنی کار می‌کرد.

ممکن است کلمه «تفلون» برای بسیاری از مردم یادآور نگرانی‌های سلامتی باشد؛ ولی فلوئور عنصر خطرناک موجود در این ماده نیست. این گروه به پژوهش خود برای کاهش انرژی موردنیاز در ساخت غشا‌های نانوحلقه‌ای فلوئور ادامه می‌دهند و امیدوار‌‌‌‌‌ند فیلتر‌های بزرگ‌‌تری با ابعاد یک‌متری را در سال‌های آینده آزمایش کنند.

این پژوهش در نشریه‌یScienceمنتشر شده است.

لوگوی تلگرام

باکانال تلگرام زومیت، آخرین اخبار فناوری و علمی را سریع‌تر از همیشه دنبال کنید.



#‌فناوری #‌تکنولوژی #‌علمی منبع: زومیت

بیشتر...


تبلیغات

تبلیغات

مطالب مرتبط

یک پزشک نوشت: وقتی عکسی تاریخی ثبت می‌شود، عکاس یک کادر خاص با توجه به هنر و چیزی که می‌خواهد بیان کند، می‌بننند، اما در ورای این کادر برخی چیز فنا می‌شوند و هرگز دیده نمی‌شوند.

5 ساعت پیش

زومیت نوشت: موز و پرتقال برایتان تکراری شده است؟ با میوه‌های عجیبی آشنا شوید که شاید دلتان بخواهد آن‌ها را امتحان کنید.

3 ساعت پیش

در پاییز امسال، اپل AirPods Pro 2 را با سه ویژگی جدید برجسته به‌روزرسانی می‌کند؛ صدای تطبیقی، صدای شخصی‌سازی شده، و آگاهی مکالمه.

3 ساعت پیش

همشهری‌آنلاین نوشت: تاکنون چندین نمونه بسیار خوب از کامپتوسورس در سنین مختلف به‌دست آمده است؛ از بچه‌های کوچک تا نمونه‌های بالغ. ۴۰سال پیش، دانشمندان تصور می‌کردند ردپاهای کرمان، متعلق به چنین موجودی بوده است.

6 ساعت پیش

شاتل‌ موبایل رنج جدید شماره سیم‌کارت‌های هوشمند خود را با پیش شماره ۰۹۹۸ و کد ۱۹ به بازار ارتباطات کشور عرضه کرد.

6 ساعت پیش

یک گونه انسانی منقرض شده که صدها هزار سال پیش می زیسته، ممکن است عمداً نمادهای معنادار مرتبط با مرگ خود را در اعماق غارهای آفریقای جنوبی دفن کرده باشد، رفتارهای پیشرفته‌ای که عموماً منحصر به نئاندرتال‌ها و انسان‌های مدرن و انسان خردمند هستند. اگر تایید شود، این دفن‌ها اولین دفن‌هایی خواهند بود که دست‌کم 100000 سال پیش تاکنون شناخته شده‌اند.

2 ساعت پیش

انتظار می‌رود قیمت کادیلاک سلستیک به حدود ۳۰۰ هزار دلار و حتی فراتر برسد که دو برابر بیشتر از قیمت گران‌ترین محصول کنونی کادیلاک یعنی اسکالید V خواهد بود و به محدوده محصولات بنتلی و رولزرویس وارد خواهد شد.

2 ساعت پیش

براساس گزارش‌های رسمی سامسونگ سهم بزرگی از بازار تلفن افغانستان را در اختیار دارد و پس از آن به ترتیب اپل و شیائومی در جایگاه دومو سوم ایستاده‌اند.

6 ساعت پیش

یک مطالعه جدید گزارش می دهد که ستاره شناسان قدیمی ترین نمونه های شناخته شده مولکول های آلی پیچیده را در جهان کشف کرده اند.

4 ساعت پیش

بیشتر...