ナノポアを使用すると、水がきれいになる可能性があります

June 16, 2023

すべてのナノポアが平等に作成されるわけではありません。手始めに、それらの直径は1〜10ナノメートル（nm）の間で変化します。

単一数字ナノポア（SDNS）と呼ばれるこれらのナノポアの中で最小のものは、直径が10 nm未満であり、最近では精密輸送測定の実験で使用されています。

マサチューセッツ工科大学（MIT）が率いる他の7つの機関のローレンスリバモア国立研究所（LLNL）の科学者と同僚のチームは、最近のSDN実験をレビューし、ナノスケールの流体力学、分子熟練、流体構造、熱力学の理解を理解する上で重要なギャップを特定しました。。
water filter

チームは、ナノスケールでの輸送をよりよく理解することで、浄水のための新しい膜、新しいガス透過性材料、エネルギー貯蔵装置などの革新的な技術につながる可能性があると述べました。

「これらのギャップを埋めることができれば、ナノスケールでの分子輸送とイオン輸送の新しいメカニズムを発見することができます。物理化学の。

SDNは、海水から効率的にシーブイオンに合わせて調整し、海水淡水化の膜として機能します。極性液と非極性流体を異なります。燃料電池アプリケーションのプロトン輸送を強化します。浸透圧力収穫から電力を生成します。

「SDNを介した水輸送をより深く理解することで、水処理用途向けに、アクアポリンなどの膜貫通タンパク質の堅牢な合成類似体を構築することができます」と、LLNLの材料科学者Aleksandr Noyは、記事の共著者であると述べました。

チームは、ナノスケールの行動を理解するための7つの知識ギャップを分析しました。たとえば、科学者はナノポアで直感に反したスリップフローの強化を見てきました。ナノポアでは、最も狭いナノポアが最高の大量輸送速度を示しています。その他の顕著な知識のギャップには、バルク流体の対応物に対して歪んだSDNの流体相境界、およびより大きな直径ナノポアでは観察されないSDNを介したイオン輸送における非線形の相関効果が含まれます。

「極端な構成の下での分子およびイオン輸送の研究が、バルクスケール流体力学の限界をテストし、新しい合成および分光技術の探求の機会を提供し、分子界面での輸送の理解を知らせることを期待しています」、LLNLスポンサー科学のディレクターであり、レビューの共著者。

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