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:

Оптимальная продолжительность сна 12.11.2025

Сон играет ключевую роль в поддержании здоровья, когнитивных функций и общего самочувствия. Несмотря на широко распространенный стереотип о восьмичасовом сне, последние исследования показывают, что оптимальная продолжительность сна для большинства здоровых взрослых ближе к семи часам. Эволюционный биолог из Гарварда, Дэниел Э. Либерман, утверждает, что традиционная норма восьми часов сна - это скорее культурное наследие индустриальной эпохи, чем биологическая необходимость. По его словам, полевые исследования, проведенные в сообществах, не использующих электричество, показывают, что средняя продолжительность сна составляет 6-7 часов, что значительно отличается от общепринятого стандарта. Современные эпидемиологические данные подтверждают этот взгляд. Исследования выявили так называемую "U-образную кривую" зависимости между продолжительностью сна и рисками для здоровья. Минимальные показатели заболеваемости и смертности наблюдаются именно у людей, спящих около семи часов в сутки. ...>>

Дефицит кислорода усиливает выброс закиси азота 12.11.2025

Парниковые газы играют ключевую роль в изменении климата, а закись азота (N2O) - один из наиболее опасных среди них. Этот газ не только втрое сильнее углекислого газа в удержании тепла, но и разрушает озоновый слой. Недавнее исследование американских ученых показало, что микробы в зонах с низким содержанием кислорода активно производят N2O, усиливая глобальные климатические риски. Команда из Университета Пенсильвании изучала прибрежные воды у Сан-Диего и провела наблюдения на глубинах от 40 до 120 метров в Восточной тропической северной части Тихого океана - одной из крупнейших зон дефицита кислорода. Исследователи сосредоточились на том, как морские микроорганизмы превращают нитраты в закись азота. В ходе работы выяснилось, что существует два пути образования N2O. Один путь начинается с нитрата, другой - с нитрита. На первый взгляд более короткий путь должен быть эффективнее, однако микробы, использующие нитрат, продуцируют больше газа, поскольку этот "сырьевой" источник более д ...>>

Омега-3 помогают молодым кораллам выживать 11.11.2025

Сохранение коралловых рифов становится все более актуальной задачей в условиях глобального изменения климата. Молодые кораллы особенно уязвимы на ранних стадиях развития, когда стрессовые условия и нехватка питательных веществ могут привести к высокой смертности. Недавнее исследование ученых из Технологического университета Сиднея показывает, что специальные пищевые добавки способны существенно повысить выживаемость личинок кораллов. В ходе работы исследователи разработали особый состав "детского питания" для коралловых личинок. В него вошли масла, богатые омега-3 жирными кислотами, а также важные стерины, необходимые для формирования клеточных мембран. Личинки, получавшие эти добавки, развивались быстрее, становились крепче и демонстрировали более высокую устойчивость к стрессовым факторам. Особое внимание ученые уделили липидам. Анализ показал, что личинки активно усваивают эти вещества, что напрямую влияет на их жизнеспособность. Стерины, содержащиеся в корме, повышают устойчи ...>>

Наушники Bowers & Wilkins Px8 S2 11.11.2025

Наушники премиум-класса становятся не только аксессуаром для прослушивания музыки, но и инструментом для профессиональной работы с аудио. Новый флагман британского бренда Bowers & Wilkins - модель Px8 S2 - демонстрирует, как эти аспекты можно объединить в одной беспроводной системе. Компания представила Px8 S2 как обновленную флагманскую модель в линейке, ориентированную на пользователей, которые ценят высокое качество звука, эффективное шумоподавление и премиальный дизайн. Производитель отмечает, что наушники сочетают передовые акустические решения с эргономикой для длительного использования. Каждое устройство оснащено 40-миллиметровыми динамиками с карбоновыми диффузорами и 24-битным цифровым процессором. По словам Bowers & Wilkins, это обеспечивает точное и детализированное воспроизведение звукового спектра, а также поддержку аудио высокого разрешения. Автоматическая оптимизация соединения с источником сигнала гарантирует стабильное и качественное звучание вне зависимо ...>>

Шимпанзе могут менять свои убеждения 10.11.2025

Понимание того, как формируются убеждения и принимаются решения, традиционно считалось уникальной способностью человека. Однако недавнее исследование показало, что шимпанзе обладают способностью пересматривать свои мнения на основе новых данных, демонстрируя уровень рациональности, который ранее считался исключительно человеческим. Психологи под руководством Ханны Шлейхауф из Утрехтского университета провели серию экспериментов, направленных на изучение метапознания у шимпанзе. Исследователи впервые наблюдали, как эти обезьяны могут взвешивать различные виды доказательств и корректировать свои решения при появлении более убедительной информации. Экспериментаторы рассматривали рациональность как способность формировать убеждение о мире на основе фактических данных. При поступлении новой информации разумное существо способно сравнивать старые и новые данные и изменять свое мнение, если новые доказательства оказываются более весомыми. Для экспериментов использовались шимпанзе из ...>>

Случайная новость из Архива Испытан керамический двигатель 15.10.2017 Американская компания GE Aviation совместно со специалистами армии США завершила испытания первого прототипа нового газотурбинного двигателя, в конструкции которого широко используются керамические матричные композиты. В 2011 году американские военные объявили, что им необходимы новые газотурбинные двигатели, которые были бы экономичными в эксплуатации и относительно недорогими в производстве. Силовые установки планируется ставить на разные типы вертолетной техники. По оценке GE Aviation, использование керамики в конструкции перспективных двигателей позволит удешевить их производство за счет упрощения производственного цикла и снизить стоимость эксплуатации благодаря большему ресурсу керамических композитов по сравнению с традиционными материалами. Керамические матричные композиты имеют широкий диапазон рабочих температур, причем детали, выполненные из таких материалов, могут нормально эксплуатироваться при гораздо больших температурах, чем обычные элементы из металлических сплавов. Это позволяет расширить и рабочий диапазон двигательной установки в целом. Керамические детали будут изготавливаться с помощью технологии трехмерной печати. Согласно требованию военных, новые двигатели должны иметь на 80% больше удельной мощности, чем современные силовые установки. Кроме того, удельное потребление топлива новыми двигателями должно быть меньше на 35%, а расчетный ресурс - на 20%больше. Наконец, расходы на производство и техническое обслуживание силовых установок проекта должны быть меньше на 45%. В GE Aviation полагают эти требования вполне выполнимыми. Испытания первого прототипа двигателя осенью 2016 года. Двигатель прошел множество циклов запуска и остановки, его проверяли на возможность длительной работы. В ходе проверки разработчики следили за надежностью работы компрессора, камеры сгорания и турбины, причем эти элементы проверялись как в составе силовой установки, так и по отдельности на специальном стенде. Другие подробности о проведенных проверках не раскрываются. Силовые установки будут выпускаться в нескольких вариантах. Они будут отличаться друг от друга размерами и мощностью. В зависимости от версии двигатели смогут развивать мощность от пяти до десяти тысяч лошадиных сил (3,7-7,4 тысячи киловатт). В первую очередь силовые установки рассматриваются в качестве замены двигателей T700 вертолетов AH-64 Apache и UH-60 Black Hawk. Двигатели T700 в нескольких десятках версий выпускаются с 1973 года и имеют мощность от 6,1 до 7,4 киловатт.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025