Meget selektive membraner:Forskere opdager, hvordan vand kan påvirke sin egen filtrering

Forskere ved University of Texas i Austin har opdaget, hvordan vand kan påvirke sin egen filtrering, et fund, der kan føre til udviklingen af ​​meget selektive membraner til vandrensning og andre applikationer.

Holdet, ledet af professor Guihua Yu, fandt ud af, at vandmolekyler kan danne klynger, der fungerer som barrierer for passage af andre vandmolekyler. Denne opdagelse kan føre til udviklingen af ​​membraner, der er meget selektive for vand, hvilket muliggør mere effektiv vandrensning og afsaltning.

"Dette er en grundlæggende opdagelse, der kan have en stor indflydelse på vandrensning og andre anvendelser," sagde Yu. "Vi er spændte på at udforske potentialet i denne opdagelse og at udvikle nye teknologier baseret på det."

Holdets resultater blev offentliggjort i tidsskriftet Nature Communications.

Hvordan vand kan påvirke sin egen filtrering

Vand er et polært molekyle, hvilket betyder, at det har en positiv ende og en negativ ende. Når vandmolekyler kommer i kontakt med en membran, tiltrækkes de positive ender af molekylerne af de negative ladninger på membranen, og de negative ender af molekylerne tiltrækkes af de positive ladninger på membranen. Dette skaber en barriere, der forhindrer vandmolekylerne i at passere gennem membranen.

Holdet fandt ud af, at styrken af ​​denne barriere afhænger af koncentrationen af ​​vandmolekyler i opløsningen. Når koncentrationen af ​​vandmolekyler er høj, er barrieren stærkere, og vandmolekylerne er mindre tilbøjelige til at passere gennem membranen. Når koncentrationen af ​​vandmolekyler er lav, er barrieren svagere, og vandmolekylerne er mere tilbøjelige til at passere gennem membranen.

Holdet fandt også ud af, at temperaturen af ​​vandet kan påvirke barrierens styrke. Når temperaturen i vandet er høj, er barrieren svagere, og vandmolekylerne er mere tilbøjelige til at passere gennem membranen. Når temperaturen i vandet er lav, er barrieren stærkere, og vandmolekylerne er mindre tilbøjelige til at passere gennem membranen.

Anvendelser af denne opdagelse

Holdets opdagelse kan føre til udviklingen af ​​meget selektive membraner til vandrensning og andre applikationer. Disse membraner kan bruges til at fjerne urenheder fra vand, såsom salte, mineraler og bakterier. De kunne også bruges til at adskille forskellige typer molekyler, såsom olie og vand.

Holdet arbejder i øjeblikket på at udvikle nye membraner baseret på deres opdagelse. De mener, at disse membraner kan have stor indflydelse på vandrensning og andre anvendelser.

Konklusion

Holdets opdagelse er et grundlæggende gennembrud, der kan føre til udviklingen af ​​meget selektive membraner til vandrensning og andre applikationer. Dette kan have stor indflydelse på verden, da det kan give adgang til rent vand for millioner af mennesker og reducere mængden af ​​forurening forårsaget af industrielle processer.