Физики научились опреснять воду при помощи решета из графена - новости на сегодня 03.04.2017



Физики научились опреснять воду при помощи  решета  из графена

3 Апреля 2017

МОСКВА, 3 апреля Нобелевский лауреат Андрей Гейм и ученые из Великобритании создали первый в мире фильтр для опреснения морской воды, используя специальное решето из графена, пропускающего молекулы воды, но не ионы натрия, хлора и другие компоненты солей, говаривается в статье, опубликованной в журнале Nature Nanotechnology.

Нам впервые удалось проявить, что графен можно превратить в мембрану с порами фиксированных размеров. Кроме этого, мы продемонстрировали, что мы можем увеличить их до больших размеров и начать массовое производство подобных структур с порами нужных нам диаметров, заявил Рауль Найр (Rahul Nair) из Манчестерского ситета (Великобритания).

Проблема доступа к воде становится все более острой для Земли – по оценкам ООН, к 2025 году более 14% жителей культиваторы будут испытывать трудности с доступом к чистой питьевой воде. На сегодняшний день существует несколько десятков методов и технологий опреснения морской воды, часть из которых иногда применяется в промышленных масштабах в богатых арабских державах, страдающих от недостатка неинтересной воды.

Все эти методики опреснения страдают от двух главных недостатков – эти технологии или слишком дороги и много тратят энергии, или же системы очистки быстро засоряются и приходят в негодность. Все это делает опреснение бессмысленным с экономической точки зрения.

Андрей Гейм, лауреат Нобелевской премии по физике 2010 года, и его коллеги по Манчестерскому университету нашли новое применение для графена – нового войлока на базе углерода, полученного Геймом и Константином Новоселовым в 2004 году. Они выказали, что графен можно превратить в особое атомное решето, если учесть то, как ведут себя различные ионы в окружении молекул воды.

Команда Гейма обратила внимание на одно простое свойство воды, которое известно химикам уже более ста лет – способность образовать неслышные водородные связи с отрицательно и положительно заряженными ионами. Это умение воды объясняет то, почему она хорошо растворяет в себе большую часть солей, сахаров, кислот и других органических и неорганических соединений. Фактически, после растворения бузы в воде каждый ее ион оказывается окружен своеобразной шубой из молекул воды.

Ионы в такой шубе, как заметили Гейм и его коллеги, будут заметно больше по размерам, чем сами молекулы воды или нейтрально заряженные акцепторы. Благодаря этому их конечно можно отсеять от воды, если создать сито, пропускающее молекулы воды, но не пропускающее более крупные ионы. Ионы будут задерживаться им из-за того, что те просто не влезают в них, не потеряв часть молекул воды, что невыгодно с энергетической чинки зрения с точки зрения принципов физики.

Британские ученые давно пытались адаптировать для этих целей нобелевский углерод, однако проблема заключалась в том, что пленки графена разбухают при попадании в воду и начинают пропускать не только воду, но и катионы магния, натрия и ряда других веществ. Гейм, Найр и их коллеги решили эту проблему, научившись склепывать одиночные полоски из графена таким образом, что они почти не разбухают при контакте с водой, при помощи стандартного эпоксидного клея.

В таком виде сходственные графеновые решета пропускают лишь 2% ионов магния, натрия, калия, лития и других элементов, что фактически перевоплощает их в сверхэффективные опреснители воды, не требующие внешних источников энергии. Пока не понятно, как такие пленки будут реагировать на загрязнение. Физики планируют проверить в ближайшее то свободное время.

То, какие ионы и как много их пропускает сходственное сито, зависит от расстояния между пленками, что позволяет использовать их не только для опреснения воды, но и очистки различных образцов от ненужных ионов или молекул. Как надеются ученые, простота изготовления их мембран, их низенькая стоимость и высокая эффективность работы помогут им быстро проникнуть даже в самые бедные уголки Земли и тем самым помочь решить проблему с доступом к воде.


Редактор рубрики


Место события на карте мира:










комментарии (0)


Вы можете оставить комментарии от своего имени, через сервисы представленные ниже:


Другие интересные новости


Видео новости на сегодня

Мир в цифрах. Стали меньше пить? - Россия 24




Популярное на сегодня

Автоматизированная система анализа заголовков новостей с поиском популярных слов.
Автоматизированная система анализа заголовков новостей
Данные обновляются каждые полчаса.

Эмоции на сегодня

Анализ эмоциональной составляющей новостей.
Анализ эмоциональной составляющей новостей .

Данные обновляются каждые полчаса.

Страны и города

Соотношение количества новостей из разных точек Земли за сутки.
Соотношение количества новостей из разных точек Земли .

Данные обновляются каждые полчаса.

Валюты

Рейтинг валют участвующих в новостях.
Рейтинг валют участвующих в новостях .

Данные обновляются каждые полчаса.





Комментарии к новостям

30 Сентября 2018, 15:16 Alexander

Санация идет по плану. Интересно, кто станет новым владельцем? ... »

5 Сентября 2018, 20:43 Larisa

"С жалобами на подземные толчки". Забавно)) ... »

27 Мая 2018, 04:50 Irina

Ошибка: До 2014 года только в Паттайе, по данным таиландских властей, бредили более 60 тысяч россиян. ... »

26 Мая 2018, 02:52 evgen69th

Здесь есть нацеленный обман, т.к. "аналогов которому в России до сих пор не существовало" - это откровенная ложь. Уже 17-й сезон существует Байкальский проект - https://baikalproject.com - который является первопроходцем образовательной ... »

29 Апреля 2018, 17:49 Denis

Точно Шмаков говорит, не допустят депутаты такого "равноправия" с обычными людьми. Подзажрались уже, даже если раньше были рабочими. пять лет в думе и бронзовеют. Хотя, было бы прикольно посмотреть, как они ... »

27 Апреля 2018, 07:39 Дина

Назначение Медведева на этот пост вновь будет большой ошибкой Президента. Мы голосовали за Путина без Медведева, ибо тот ,несмотря на хвалебные отчеты, практически саботирует вместе со своим кабинетом все инициативы Путина. ... »

16 Апреля 2018, 09:48 Kristel

Ну сколько они еще будут ее мучить? Издеваются над невинным человеком как хотят, Бога не боятся! ... »

Новости шоу-бизнеса

Глава Фонда кино Антон Малышев покидает свой пост

Глава Фонда кино Антон Малышев покидает свой пост

МОСКВА, 19 октября Глава Фонда кино Антон Малышев покидает свой пост после пяти с половиной лет работы. / Владимир ПесняПравительство утвердило свежий устав Фонда киноСоответствующее распоряжение составил председатель правительства Дмитрий Медведев. Малышев утвердил эту информацию, опубликовав обращение к коллегам на странице в Facebook, в котором … Прочитать