Разработано точнейшее сито для ионов

09.09.2021

Исследователи научно-технологического университета имени короля Абдаллы (KAUST) показали, что параметры ионно-просеивающих полимерных мембран можно контролировать с высокой точностью.

Известно, что механизм передачи нервных импульсов у животных и сокращение или расслабление мышц включают перенос ионов натрия и калия через мембраны. Если бы изготовленные мембраны смогли достичь подобной ионной селективности, стало бы возможно преобразовать многие технологии, например, очистки воды и добычи полезных ископаемых.

Ионы образуются, когда атомы или молекулы теряют или приобретают электроны, тем самым приобретая положительный или отрицательный электрический заряд. Ионы натрия, лития или хлора имеют диаметр менее 1 нанометра (10-9 метров).

Исследователи использовали известные размеры ионов, чтобы определить мономеры, из которых можно конструировать мембрану. Мономер - это молекула, образующая соединения с другими частицами и входящая в состав полимера как его структурная единица. Например, этилен, как и другие молекулы углеводородов, является мономером. Сами же мембраны изготовили методом электрополимеризации - осаждения пленок из растворов мономеров на поверхности электропроводящих материалов.

Прежде чем удалось получить удачный результат, ученые перебрали больше сотни образцов. Однако полученные мембраны превзошли все ранее изготовленные в испытаниях с использованием растворов, содержащих ионы.

Самое очевидное применение - удаление ионов солей из морской воды для производства питьевой. Мембраны, которые избирательно пропускают интересующие нас ионы, могут быть использованы как в новом поколении более точных и гибких сенсорных технологий, так и в батареях, также работающих за счет переноса ионов.

<< Назад: 200-Мп датчик изображения ISOCELL HP1 09.09.2021

>> Вперед: Мраморную говядину напечатали на 3D-принтере 08.09.2021

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Донорское сердце способно быстро перенимать биологический возраст реципиента 12.10.2026

Возраст органов определяется не только количеством прожитых лет. На молекулярном уровне ткани могут стареть с разной скоростью, а после пересадки, как показывают новые эксперименты, их биологические характеристики способны заметно меняться под воздействием организма, в который они попадают. Исследователи из Бостона обнаружили, что молодые донорские сердца после трансплантации довольно быстро приобретают признаки биологического возраста реципиента, тогда как более старые органы могут, напротив, демонстрировать признаки омоложения. Чтобы оценить эти изменения, ученые применили три так называемых "часа старения" - молекулярных инструмента, позволяющих приблизительно определять биологический возраст клеток и тканей. В отличие от обычного календарного возраста, такие показатели отражают состояние организма на уровне определенных молекулярных изменений. Именно их анализ позволил специалистам проследить, как меняются пересаженные сердца спустя несколько месяцев после операции. Основные ...>>

Samsung Galaxy Buds On: клипсы с искусственным интеллектом вместо внутриканальных наушников 12.10.2026

Беспроводные наушники превратились в одно из самых привычных персональных электронных устройств, однако их конструкция по-прежнему во многом определяется необходимостью размещать излучатель внутри или непосредственно у слухового канала. Компания Samsung решила попробовать другой подход. Представленная модель Galaxy Buds On получила формат наушников-клипсов, которые закрепляются непосредственно на ухе и оставляют слуховой канал открытым. Samsung позиционирует новинку как устройство для продолжительного ношения, тренировок и прогулок, а также для ситуаций, когда пользователю важно одновременно слушать музыку и не терять связь с окружающей обстановкой. В отличие от традиционных внутриканальных моделей, Galaxy Buds On практически не изолируют человека от внешнего мира. При этом речь идет не об экспериментальном прототипе или утечке: официальная информация об устройстве уже опубликована в Samsung Newsroom. Открытая конструкция имеет и очевидный недостаток - добиться такой же глубины н ...>>

Ферроэлектрики научились выдерживать более 10 миллиардов циклов перезаписи 11.10.2026

Энергонезависимая память должна не только быстро записывать и сохранять информацию без постоянного питания, но и выдерживать огромное количество циклов перезаписи. Одним из перспективных вариантов такой технологии считаются ферроэлектрические материалы, однако их практическое применение долгое время ограничивалось сравнительно быстрым разрушением. Исследователям удалось установить механизм этого процесса на атомном уровне и предложить способ, который значительно увеличивает срок службы таких материалов. Работу выполнила группа ученых из Университета электронной науки и техники Сианя (Xidian University) совместно с коллегами из Гонконгского университета и Фуданского университета. Особый интерес специалистов вызвали ферроэлектрики со структурой вюрцита, в частности нитрид алюминия-скандия (AlScN). Эти материалы способны сохранять информацию благодаря изменению направления электрической поляризации на атомном уровне и хорошо совместимы с современными технологиями производства микросхем ...>>

Электромобиль VENTRA с системой очистки воздуха 11.10.2026

Даже автомобили без двигателя внутреннего сгорания не являются полностью безвредными для окружающей среды. При движении любой автомобиль изнашивает шины и тормозные элементы, в результате чего в воздух и на дорожное покрытие попадают мельчайшие частицы. Студенты Эйндховенского технологического университета решили обратить внимание именно на этот мало заметный источник загрязнения и создали концептуальный электромобиль VENTRA, способный собирать часть таких загрязняющих веществ непосредственно во время движения. Проект разработала команда TU/ecomotive, которая оснастила VENTRA специальной системой улавливания частиц, образующихся при износе шин и торможении. Авторы концепта считают, что переход на электрическую тягу сам по себе не решает проблему автомобильных выбросов. Более тяжелые электромобили дополнительно нагружают шины, а их электродвигатели способны обеспечивать очень быстрое ускорение, что также может способствовать повышенному износу резины. Собранные около колес частицы си ...>>

Лазерное переключение магнитов 10.10.2026

Технологии хранения данных постоянно стремятся уменьшить размеры элементов памяти и одновременно увеличить скорость записи информации. Один из возможных путей связан с использованием света, который способен переносить энергию с огромной скоростью и воздействовать на очень небольшие области материала. Инженеры Университета Калифорнии в Сан-Диего (UC San Diego) продемонстрировали необычный способ управления магнитным состоянием вещества, при котором внешнее магнитное поле вообще не требуется. В обычных жестких дисках информация записывается в виде последовательности крошечных магнитных областей, соответствующих значениям 1 и 0. Для изменения их состояния обычно необходимо внешнее магнитное поле, однако такой способ требует значительных энергетических затрат и ограничивает скорость записи. Исследователи UC San Diego предложили альтернативу - так называемое оптическое переключение, при котором магнитное состояние изменяется под воздействием лазерного излучения. По оценкам специалистов, ...>>

Случайная новость из Архива Европа потратит 1,3 млрд. евро на Юпитер 08.05.2012 Европейское космическое агентство (ЕКА) объявило о своем намерении отправить космическую миссию стоимостью примерно в 1,3 миллиарда евро к Юпитеру. 2 мая комитет по научным программам ЕКА одобрил строительство JUICE (Jupiter Icy moons Explorer), космического зонда крупного класса. Миссия JUICE оказалась для комитета более предпочтительной, чем два остальных претендента - проект космической гравитационной обсерватории New Gravitational-wave Observatory и космический рентгеновский телескоп ATHENA. Если все пойдет по плану, в 2022-м году JUICE начнет свою 11-летнюю эпопею по исследованию Юпитера и его нескольких спутников. Первоочередной задачей зонда будет поиск океанов подо льдами Европы и Ганимеда. По словам научного руководителя миссии Мишель Догерти из Имперского колледжа в Лондоне, миссию JUICE предпочли остальным частично из-за меньших финансовых рисков, но в первую очередь из-за ее привлекательности для многих членов комиссии. "Сила миссии JUICE, - сказала она, - в том, что она вызывает повышенный интерес у самых различных групп научного сообщества". Главная цель миссии - Ганимед. Его океан расположен между слоями льда на глубине двухсот километров. У Ганимеда, как и у Земли, есть расплавленное железное ядро, однако механизм его "динамо-машины", позволяющий его подземным морям быть жидкими, до сих пор остается тайной. JUICE также будет дважды пролетать мимо Европы, первого спутника Юпитера, у которого заподозрили, а потом и подтвердили наличие подледного океана. Первоначально, когда JUICE собирались послать к Юпитеру в тандеме с зондами НАСА, Европа была главной целью миссии, однако после отказа от этой программы НАСА, посчитавшего ее слишком дорогостоящей, европейский зонд решили отправить на орбиту Ганимеда, отчего два пролета мимо Европы приобретают очень высокую научную ценность. Зонд JUICE будет весить почти пять тонн, и таким образом он станет самым тяжелым космическим кораблем, который когда-либо был послан к другим планетам. В полете он будет питать энергией свою аппаратуру благодаря огромным солнечным панелям общей площадью в 60-70 кв. метров. Состав аппаратуры еще окончательно не определен, однако там обязательно будет радар, магнетометры и камеры. Пару своих инструментов на борт JUICE предоставит НАСА. По словам Догерти, полная схема зонда и его научные возможности будут окончательно приняты в течение ближайших 18 месяцев.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026