ساخت غشائی که به تقلید از بدن آب را فیلتر می‌کند

مطالب مرتبط

ساخت غشائی که به تقلید از بدن آب را فیلتر می‌کند


پژوهشگران با الهام از نوعی پروتئین در بدن، غشاهای حفره‌داری به ابعاد سه نانومتر ساختند که قادر است با سرعت بالا آب را تصفیه کند.
از نظر بسیاری از مهندسان و دانشمندان، طبیعت بهترین معلم و راهنما است. آن‌ها به دنبال درک بهتر فرایندهای طبیعی هستند که طی میلیون‌ها سال تکامل یافته‌اند، تا با تقلید از این فرآیندها بتوانند مشکلات جوامع بشری را حل کنند.
یک گروه تحقیقات و بین رشته‌ای از محققان دانشگاه آستین، راهی برای تکرار یک روند طبیعی یافتند، فرآیندی که در آن آب بین سلول‌ها حرکت کرده و راه خود را پیدا می‌کند. نتایج این یافته‌ها به بهبود فیلتراسیون و نمک‌زدایی از آب با مصرف انرژی کمتر کمک خواهد کرد. در مقاله‌ای که این گروه در نشریه Nature Nanotechnology منتشر نموده‌اند، محققان کانال انتقال آب به اندازه یک مولکول ایجاد کردند که می‌تواند آب را بین سلول‌ها حمل کند در حالی که مولکول‌های نامطلوب و پروتون‌ها را حذف می‌کند. این کانال‌ها به تقلید از عملکرد انتقال آب پروتئین‌ها در بدن ما ساخته شده‌ است، پروتئین‌هایی که به‌عنوان آکواپورین شناخته می‌شوند. در سلول‌های ما، حمل و نقل کنترل نشده پروتون‌ها در کنار آب می‌تواند مضر باشد زیرا این جابه‌جایی ناخواسته پروتون می‌تواند pH سلول‌ها را تغییر داده و عملکرد سلول را مختل یا آن‌ها از بین ببرد. این اولین نمونه از یک کانال مصنوعی با ابعاد نانومتری است که می‌تواند از ویژگی‌های اصلی انتقال آب این کانال‌های زیستی آب تقلید کند. چنین غشاهایی توانایی فیلتر کردن موثر مولکول‌ها و عناصر ناخواسته را بهبود می‌بخشد، در حالی که انتقال آب را تسریع کرده و ایجاد منبع پاک را ارزان‌تر می‌کند.
مانیش کومار، استادیار گروه مهندسی عمران، معماری و محیط‌زیست دانشگاه کوکرل می‌گوید: «این پروژه از طبیعت الهام می‌گیرد و در عین حال قوانینی که طبیعت وضع کرده است را نقض می‌کند. این کانال‌ها انتقال سریع مولکول‌های مورد نظر شما مانند آب را تسهیل می‌کنند و ذراتی مانند نمک را که نمی‌خواهید، مسدود می‌کنند.»
کانال‌های آب مصنوعی این تیم تحقیقاتی می‌توانند همان عملکردهای آکواپورین را انجام دهند که در سطح بالاتری برای نمک‌زدایی، تصفیه آب و سایر فرایندهای جداسازی مولکول‌ها بسیار مهم است. طول و عرض این کانال‌های مصنوعی سه نانومتر است. اگر این کانال‌ها به‌صورت متراکم در غشائی با اندازه صحیح قرار گیرد، می‌توانند تقریباً ۸۰ کیلوگرم آب در هر ثانیه را از هر متر مربع غشا عبور دهند، در حالی که نمک‌ها و پروتون‌ها را با سرعت بسیار بالاتر از توانایی غشاهای نمک‌زدایی تجاری فعلی تصفیه می‌کند.
منبع:پایگاه خبری فناوری نانو

تعداد بازدید: 574

درباره کارنو

"رویداد کارآفرینی کارنو" از سال ۱۳۹۰ با رویکرد تغییر نگرش و ایجاد توانمندی در سرمایه های انسانی کشور به منظور حضور در فضای کسب و کار و کارآفرینی توسط ستاد فناوری نانو طراحی شده است. این رویداد کارآفرینانه کشوری در سال ۱۳۹۳ موفق به دریافت استاندارد بین المللی از مرکز تربیت مربی و پژوهش های سازمان آموزش فنی و حرفه ای  کشور شد. در سال ۱۳۹۸ نیز با توجه به اهمیت توسعه مهارت های نرم در میزان اشتغال پذیری و پایداری شغلی، برنامه ای با عنوان "کمپ اشتغال کارنو" طراحی و اجرا شد که شرکت های دانش بنیان موفق شدند تا از این طریق نیازهای خود را در حوزه جذب و توسعه منابع انسانی پوشش دهند. از مزایای استفاده از این طرح، کاهش ریسک و هزینه در فرآیند جذب و بکارگیری نیروی انسانی می باشد.  

راه‌های ارتباطی

 

ادرس آدرس: تهران، کیلومتر ۲۰ جاده دماوند، پارک فناوری پردیس، خیابان نوآوری، ساختمان فن بازار

کد پستی  کد پستی:۱۶۵۴۱۲۰۰۲۱    

تلفن  شماره تماس:  ۰۹۳۰۱۸۹۸۶۴۶ - ۰۲۱۷۶۲۵۱۰۶۵

اینستاگرام  اینستاگرام: کارنو

تلگرام  تلگرام: کارنو

 

پست الکترونیکی: hre.nano@gmail.com