.svg)
غشای فوق نازکی که ۱۰۰ برابر بیشتر انرژی تولید می‌کند
پارسینه: شیمی‌دانان هلندی موفق به ابداع یک غشای فوق نازک شده‌اند که تنها یک مولکول ضخامت دارد و قادر به تولید ۱۰۰ برابری انرژی از آب شور است.
شیمی‌دانان دانشگاه لیدن (Leiden) در هلند موفق به پیدا کردن راهی برای به دست آوردن ۱۰۰ برابر انرژی بیشتر از آب شور نسبت به سایر غشا‌های فعلی شده‌اند. غشای فوق نازکی که فقط یک مولکول ضخامت دارد و متخلخل است. این اکتشاف می‌تواند روش استحصال انرژی را متحول کند.
تولید انرژی از آب ممکن است. هنگامی که آب شیرین و آب شور با یکدیگر ملاقات می‌کنند، تبادلی میان نمک و ذرات دیگر به وجود می‌آید. سپس هنگامی که غشایی در این آب قرار گیرد، می‌توان به لطف این ذرات متحرک، انرژی تولید کرد. این روش همچنین روشی برای شیرین کردن آب است؛ چیزی که در بسیاری از کشور‌های دچار خشکسالی بسیار مهم است.
اکنون به لطف گروهی از شیمی‌دانان دانشگاه لیدن، یک غشای جدید می‌تواند ۱۰۰ برابر بیشتر از بهترین غشا‌های فعلی انرژی تولید کند
نحوه تولید انرژی تولید انرژی این غشا‌ها بستگی به تخلخل و ضخامت آن‌ها دارد. به طور معمول، غشا‌ها نازک یا متخلخل هستند، اما به طور همزمان هم نازک و هم متخلخل نیستند. اکنون به لطف شیمی‌دانان دانشگاه لیدن، غشایی به وجود آمده است که هم متخلخل و هم بسیار نازک است. به این ترتیب می‌تواند انرژی بسیار بیشتری تولید کند.
محققان دانشگاه لیدن و نویسندگان این مطالعه "ژو لیو" و "گرگوری اشنایدر" غشایی را ایجاد کرده‌اند که شبیه گرافن است. این غشا، بزرگ و مسطح است و کاملاً از اتم‌های کربن تشکیل شده است.
"لیو" گفت: غشایی که ایجاد کرده‌ایم تنها دو نانومتر ضخامت دارد و قابل نفوذ به یون‌های پتاسیم است. ما می‌توانیم با استفاده از یک بلوک مولکولی متفاوت، خواص غشای مورد نظر را تغییر دهیم.
"اشنایدر" نیز توضیح داد: برای ساختن غشا، بسیاری از محققان از گرافن شروع می‌کنند که بسیار نازک است، اما متخلخل نیست. آن‌ها سپس سعی می‌کنند آن را متخلخل کنند تا نفوذپذیری بیشتری داشته باشند. ما با جمع آوری مولکول‌های کوچک و ساخت غشای متخلخل بزرگتر از آن مولکول‌ها، معکوس عمل کردیم. غشای ابداعی ما در مقایسه با گرافن، دارای نقص است، اما این نقص، ویژگی‌های خاصی به آن می‌دهد.
وی در پایان گفت: بخش عمده‌ای از تحقیقات در این زمینه بر ایجاد کاتالیزور‌های بهتر متمرکز شده است و ساخت و ابداع غشا‌ها تا حدودی به بن بست رسیده بود. این کشف جدید امکانات کاملاً جدیدی را برای تولید برق، نمک زدایی و ساخت سلول‌های سوختی بسیار کارآمدتر باز می‌کند.
یافته‌های این محققان در مجله Nature Nanotechnology منتشر شده است.
تولید انرژی از آب ممکن است. هنگامی که آب شیرین و آب شور با یکدیگر ملاقات می‌کنند، تبادلی میان نمک و ذرات دیگر به وجود می‌آید. سپس هنگامی که غشایی در این آب قرار گیرد، می‌توان به لطف این ذرات متحرک، انرژی تولید کرد. این روش همچنین روشی برای شیرین کردن آب است؛ چیزی که در بسیاری از کشور‌های دچار خشکسالی بسیار مهم است.
اکنون به لطف گروهی از شیمی‌دانان دانشگاه لیدن، یک غشای جدید می‌تواند ۱۰۰ برابر بیشتر از بهترین غشا‌های فعلی انرژی تولید کند
نحوه تولید انرژی تولید انرژی این غشا‌ها بستگی به تخلخل و ضخامت آن‌ها دارد. به طور معمول، غشا‌ها نازک یا متخلخل هستند، اما به طور همزمان هم نازک و هم متخلخل نیستند. اکنون به لطف شیمی‌دانان دانشگاه لیدن، غشایی به وجود آمده است که هم متخلخل و هم بسیار نازک است. به این ترتیب می‌تواند انرژی بسیار بیشتری تولید کند.
محققان دانشگاه لیدن و نویسندگان این مطالعه "ژو لیو" و "گرگوری اشنایدر" غشایی را ایجاد کرده‌اند که شبیه گرافن است. این غشا، بزرگ و مسطح است و کاملاً از اتم‌های کربن تشکیل شده است.
"لیو" گفت: غشایی که ایجاد کرده‌ایم تنها دو نانومتر ضخامت دارد و قابل نفوذ به یون‌های پتاسیم است. ما می‌توانیم با استفاده از یک بلوک مولکولی متفاوت، خواص غشای مورد نظر را تغییر دهیم.
"اشنایدر" نیز توضیح داد: برای ساختن غشا، بسیاری از محققان از گرافن شروع می‌کنند که بسیار نازک است، اما متخلخل نیست. آن‌ها سپس سعی می‌کنند آن را متخلخل کنند تا نفوذپذیری بیشتری داشته باشند. ما با جمع آوری مولکول‌های کوچک و ساخت غشای متخلخل بزرگتر از آن مولکول‌ها، معکوس عمل کردیم. غشای ابداعی ما در مقایسه با گرافن، دارای نقص است، اما این نقص، ویژگی‌های خاصی به آن می‌دهد.
وی در پایان گفت: بخش عمده‌ای از تحقیقات در این زمینه بر ایجاد کاتالیزور‌های بهتر متمرکز شده است و ساخت و ابداع غشا‌ها تا حدودی به بن بست رسیده بود. این کشف جدید امکانات کاملاً جدیدی را برای تولید برق، نمک زدایی و ساخت سلول‌های سوختی بسیار کارآمدتر باز می‌کند.
یافته‌های این محققان در مجله Nature Nanotechnology منتشر شده است.
منبع:
خبرگزاری ایسنا
ارسال نظر