Новая мембрана удешевит фильтрацию воды

05.01.2021

Исследователи из Техасского университета в Остине и Пенсильвании (США) создали новую мембрану для очистки воды с равномерной плотностью на наноуровне. Такое строение мембраны позволяет получить большее количество чистой воды и сделать процесс фильтрации дешевле.

Опреснительные мембраны удаляют из воды соль и другие химические вещества. То, как проходит очистка, - процесс, казалось, бы очень простой: соленая вода пропускается через фильтр - с другой стороны вытекает чистая вода. Но внутри процесса много тонкостей и сложностей.

Исследовательская группа определила, что опреснительные мембраны несовместимы по плотности и распределению массы, что может тормозить их работу. Равномерная плотность на наноуровне является ключом к увеличению количества чистой воды, которую могут позволить получить эти мембраны. Равномерная плотность сделала новую мембрану значительно толще, чем современные аналоги. Однако, как показали предыдущие исследования, толстые мембраны на самом деле более проницаемы. Это стало неожиданностью, потому что считалось, что толщина уменьшает количество воды, которое может проходить через мембраны.

Ученые разработали трехмерные реконструкции наноразмерной структуры мембраны с использованием современных электронных микроскопов. Они смоделировали путь, по которому вода проходит через эти мембраны, чтобы предсказать, насколько эффективно вода может быть очищена на основе новой структуры. В статье авторы сообщают, что эффективность мембран стала выше на 30-40%. А это означает, что они могут очищать больше воды при значительно меньшем потреблении энергии. Открытие может расширить доступ к чистой воде и снизить счета за воду как для отдельных домов, так и для крупных хозяйств.

<< Назад: Процессор на сверхпроводниках 06.01.2021

>> Вперед: Связь между загрязнением воздуха и грозами с молниями 05.01.2021

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

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, ...>>

Наушники Neurable One с мониторингом концентрации и усталости мозга 10.10.2026

Современные наушники постепенно превращаются из обычного аудиоустройства в персональный электронный помощник. Они уже умеют подавлять окружающий шум, анализировать качество звука и отслеживать некоторые параметры физического состояния человека. Американская компания Neurable пошла еще дальше и предложила использовать наушники для оценки активности мозга, чтобы определить, насколько человек сосредоточен, испытывает умственное напряжение или начинает уставать. Новая модель получила название Neurable One и оснащена 12 датчиками, способными регистрировать электрическую активность мозга. В основе технологии лежит электроэнцефалография, или EEG, применяемая для фиксации электрических сигналов, возникающих при работе нервной системы. Датчики размещены во внутренних накладках наушников и начинают получать информацию сразу после того, как пользователь надевает устройство. Затем специальное приложение анализирует полученные данные и оценивает текущее состояние человека. Разработчики предус ...>>

Климатический кризис меняет питание детей и влияет на их здоровье 09.10.2026

Когда говорят о влиянии климатических изменений на здоровье человека, чаще всего вспоминают экстремальную жару, наводнения, засухи или лесные пожары. Однако последствия глобального потепления могут проявляться гораздо менее заметно. Один из таких механизмов связан с продовольствием: изменения климата способны влиять на урожайность, стоимость продуктов и их доступность, а через это - на качество питания детей. Особое значение эта проблема приобретает в первые годы жизни. Дети в возрасте до пяти лет особенно чувствительны к недостатку необходимых питательных веществ, поскольку именно в этот период питание и окружающая среда тесно связаны с ростом организма, развитием и формированием иммунной системы. Если полноценная пища становится менее доступной, последствия могут проявляться не сразу, но отражаться на здоровье ребенка в дальнейшем. Бразильские исследователи попытались определить, где подобные проблемы могут пересекаться с климатическими факторами. Для этого специалисты разработ ...>>

Случайная новость из Архива Таурин не является биомаркером старения 22.06.2025 В поисках биомаркеров старения ученые все чаще обращаются к молекулам, которые ранее демонстрировали многообещающие результаты на животных. Одной из таких субстанций стал таурин - аминокислота, известная широкому кругу людей как компонент энергетических напитков. В последние годы ей приписывали способность замедлять возрастные изменения и даже продлевать жизнь. Однако новое масштабное исследование, проведенное учеными из Национального института здоровья США (NIH), поставило под сомнение ее значимость в контексте старения человека. Исследование включало сравнительный анализ уровня таурина в крови у трех видов: людей, макак-резусов и лабораторных мышей. Авторы проекта изучали, как меняется концентрация вещества в организме от молодого возраста до глубокой старости. Ожидалось, что таурин будет снижаться с возрастом, подтверждая его возможную роль как биомаркера старения. Однако полученные данные оказались куда более сложными. Как пояснила Мария Эмилия Фернандес, одна из соавторов работы, уровень таурина в организме людей не только не снижался с возрастом, но в ряде случаев даже демонстрировал рост. У некоторых подгрупп, таких как женщины с Балеарских островов, наблюдалось четкое увеличение концентрации этого вещества с возрастом. У самцов мышей, наоборот, уровень таурина практически не менялся. А у макак результаты оказались слишком вариативными для однозначных выводов. Это говорит о том, что поведение этой аминокислоты не укладывается в единую возрастную модель. Кроме того, не было зафиксировано надежной корреляции между уровнем таурина и физическими показателями, такими как мышечная сила или активность. Вопреки некоторым более ранним предположениям, таурин не продемонстрировал устойчивой связи с качеством физического старения. Рафаэль де Кабо, принимавший участие в исследовании, подчеркивает: "Наши данные прямо указывают, что таурин не может служить достоверным биомаркером старения". Главный научный консультант проекта, Луиджи Ферруччи, напомнил о том, насколько важным могло бы быть открытие надежного маркера старения для развития персонализированной медицины и профилактики возрастных заболеваний. Однако, по его словам, таурин не удовлетворяет этим требованиям. Его уровень слишком нестабилен, а воздействие - слишком индивидуально, чтобы его можно было использовать в качестве универсального биологического индикатора. Результаты исследования поднимают более широкий вопрос о применимости моделей на животных к человеческой физиологии. То, что эффективно в организме мыши или нематоды, не обязательно работает у человека. Таурин, как и другие аминокислоты, вовлечен в сложную сеть биохимических взаимодействий, и его поведение определяется множеством факторов - от генетики до окружающей среды. Несмотря на высокую биологическую значимость таурина, он вряд ли станет "эликсиром молодости" или надежным маркером старения. Исследование напоминает о том, что в науке осторожность и критический подход необходимы даже в самых многообещающих случаях. Путь к пониманию старения человека остается сложным и требует не упрощения, а углубления знания о тонких механизмах работы живого организма.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026