나노 포어를 사용하면 깨끗한 물로 이어질 수 있습니다

June 16, 2023

모든 나노 포어가 동일하게 생성되는 것은 아닙니다. 우선 직경은 1 ~ 10 나노 미터 (NM) 사이입니다.

단일 숫자 나노 포어 (SDN)라고하는 이들 나노 포어 중 가장 작은 나노 포어는 직경이 10 nm 미만이며 최근에만 정밀 수송 측정 실험에 사용되어왔다.

매사추세츠 공과 대학 (MIT)이 이끄는 7 개의 다른 기관의 LLNL (Lawrence Livermore National Laboratory) 과학자 및 동료의 팀은 최근 SDN 실험을 검토하고 나노 제생 유체 역학, 분자 체, 유체 구조 및 열역학을 이해하는 데 중요한 격차를 확인했습니다. .
water filter

이 팀은 나노 스케일의 운송에 대한 이해가 더 잘 이해되면 물 정제를위한 새로운 막, 새로운 가스 투과성 재료 및 에너지 저장 장치와 같은 혁신적인 기술로 이어질 수 있다고 말했다.

LLNL 자료 과학자 인 Tuan Anh Pham은“이러한 격차를 메울 수 있다면 나노 스케일에서 새로운 기술과 이온 수송의 새로운 메커니즘을 발견 할 수있다. 물리 화학.

SDN은 해수에서 이온을 효율적으로 체로 체로 조정하고 해수 담수화를위한 막 역할을 할 수있다. 극성과 비극성 유체 사이의 차이; 연료 전지 응용 분야에서 양성자 수송 강화; 삼투압 전력 수확으로 전기를 생성합니다.

LLNL 재료 과학자 인 Aleksandr Noy는“SDN을 통한 수송에 대한 더 깊은 이해를 통해 물 처리 응용을 위해 아쿠아 포린과 같은 막 횡단 단백질의 강력한 합성 유사체를 구축 할 수있다”고 말했다.

이 팀은 나노 스케일 행동을 이해하는 데있어 7 가지 지식 격차를 분석했습니다. 예를 들어, 과학자들은 나노 포어에서 반 직관적 인 슬립 흐름 향상을 보았습니다. 여기서 가장 좁은 나노 포어는 가장 높은 질량 수송 속도를 보여줍니다. 다른 주목할만한 지식 격차에는 벌크 유체 대응 물에 비해 왜곡되는 SDN의 유체 위상 경계 및 더 큰 직경의 나노 포어에서는 관찰되지 않는 SDN을 통한 이온 수송의 비선형 상관 효과가 포함됩니다.

Eric Schwegler는“극단적 인 구성 하에서 분자 및 이온 성 수송에 대한 연구는 벌크 규모의 유체 역학의 한계를 테스트하고, 새로운 합성 및 분광 기술의 탐구를위한 기회를 제공하고, 분자 인터페이스에서의 수송에 대한 우리의 이해를 알릴 것으로 기대한다. , LLNL 스폰서 과학 이사 및 검토 공동 저자.

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