آخرين مطالب

مدلسازي غشاء آب شيرين‌کن با همکاري محقق ايراني ایرانیان در جهان

مدلسازي غشاء آب شيرين‌کن با همکاري محقق ايراني

  بزرگنمايي:

غشاء طراحي شده توسط محمد حيرانيان، دانشجوي کارشناسي ارشد دانشگاه ايلينويز و همکارانش از يک لايه نازک نانومتري دي‌سولفيد موليبدن (MoS2) با سوراخ‌هاي کوچک ساخته شده که نانوحفره نام دارد. اين غشاء که آب تميز را به درون خود کشيده و نمک و ديگر ترکيبات آن را فيلتر مي‌کند، همچنين داراي نيروي بالقوه ساخت نيروگاههاي آب شيرين‌کن با بهره‌وري انرژي خيلي بالا است. محمد حيرانيان، دانشجوي کارشناسي ارشد و مولف اول اين پژوهش اظهار کرد: موليبدن موجود در مرکز غشاء، آب را جذب کرده و سپس گوگرد در طرف ديگر آن را کنار مي‌زند، بنابراين ميزان بسيار بالاي آب از طريق منافذ عبور مي‌کند. اين خاصيت ذاتي شيمي MoS2 و هندسه منافذ است، بنابراين ما ناچار به کاربردي کردن منفذ که يک فرآيند بسيار پيچيده با گرافن است، نيستيم. با توجه به گزارش انجمن بين‌المللي شيرين کردن آب، نيروگاههاي آب شيرين‌کن که حجم بالايي از آب دريا را به آب شيرين تبديل مي‌کنند، در حال حاضر در بيش از 150 کشور اعمال مي‌شوند که اکثر آن‌ها با تکيه بر فرآيندي به نام اسمز معکوس، که شامل وارد کردن آب از طريق يک غشاء براي فيلتر کردن نمک و ديگر ناخالصي‌ها است، انجام مي‌شود. استاد نارايانا آلورو، رهبر اين پژوهش اظهار کرد: اسمز معکوس، فرآيندي بسيار گران بوده و براي انجام آن، نيروي بسيار زيادي مورد نياز است. همچنين به دليل انسداد غشاء و شکست خوردن آن، روش موثري نيست. از اين رو ما براي جلوگيري از شکست خوردن مکرر غشا مي‌خواهيم آن را ارزان‌تر و کارآمدتر کنيم. ما همچنين نمي‌خواهيم فشار زيادي را براي بدست آوردن جريان بالاي آب اعمال کنيم. مهندسان از ابر‌رايانه Blue Waters دانشگاه ايلينويز براي اثبات عملکرد بهتر يک ورق تک لايه از MoS2 نسبت به رقباي فعلي خود مانند گرافن استفاده کردند. در واقع، محققان دريافتند که غشاء MoS2 مي‌تواند آب را تا 70 درصد بيشتر از غشاي گرافن فيلتر کند. MoS2 از يک اتم موليبدن که بين دو اتم گوگرد قرار گرفته، ساخته شده است، بنابراين يک ورق MoS2 يک لايه منفرد از موليبدن به ضخامت اتم را که بين يک پوشش از اتم گوگرد قرار گرفته است، در هر دو طرف مي‌بيند. اين محققان، منافذ کوچکي را در ورق ايجاد کردند و حلقه‌هاي موليبدن را در اطراف مرکز هر منفذ قرار دادند. با توجه به خواص ذاتي جذب آب موليبدن، اين منفذ به عنوان يک نازل عمل مي‌کند که آب از طريق آن کشيده مي‌شود. به گفته محققان، MoS2 يک ماده بسيار قوي است، بنابراين حتي يک ورق بسيار نازک آن مي‌تواند در برابر فشارها و حجم آب مورد نياز نيروگاههاي آب شيرين‌کن قرار گيرد. اين هنوز يک ماده نسبتا جديد است، اما محققان بر اين باورند که تکنيک‌هاي ساخت و هزينه‌ها با افزايش تقاضا براي خواص MOS2 با عملکرد بالا، بهبود مي‌يابد. اين گروه اکنون در حال توسعه آزمايش‌هاي بيشتر براي بررسي ميزان بقاي غشاي جديد به عنوان يک فيلتر آب شيرين‌کن هستند، همچنين ميزان مسدود شدن آن که يک مشکل عمده براي غشاء پلاستيکي موجود است. تحقيقات اين گروه در مجله Nature منتشر شده است.




نظرات شما

ارسال دیدگاه

Protected by FormShield

ساير مطالب

ایران مقام دوم رقابت های جهانی ریاضی کره جنوبی را کسب کرد

آموخته های زیست شناسی دانش آموزان ایران در محک رقابت جهانی

عملکرد ایران در بیابان زدایی الگویی برای دیگر کشورها است

کسب رتبه چهارم جهانی مسابقات "دانش مغز" از سوی ایران

5 مدال رنگارنگ برای ایران در المپیاد جهانی ریاضی

پیوستن یک محقق ایرانی دیگر به جمع دانشمندان برتر جهان

آغوش باز تزارها به روی نخبه همدانی

تیم ایران به پنجاه و نهمین المپیاد جهانی ریاضی اعزام شد

آموزش به هوش مصنوعی با استفاده از تصاویر شبیه‌سازی شده

بررسی مسائل استارت آپ ها در 2 میزگرد روز نخست اینوتکس 2018

همکاری محقق ایرانی با برنده نوبل فیزیک/ شناسایی رفتار مولکول

ایران رتبه اول منطقه در تولید علم فضا را به خود اختصاص داد

ایران 6 مدال جشنواره بانوان کارآفرین کره جنوبی را کسب کرد

جایزه اول مسابقه نقاشی محیط زیست ژاپن به دختر ایرانی رسید

انتشار یک طرح علمی ایرانی در کتاب مرجع خارجی

مدرسه بین المللی تابستانی «پدیده‌های گرفت» برگزار می شود

افزایش سرعت ماهیچه‌های مصنوعی پلیمری

استاد ایرانی عضو جامعه بین المللی جراحان حدقه چشم شد

کم‌صدا شدن هواپیماها با فناوری کاهش نویز ناسا

چند درصد ایرانی‌ها اختراعات خود را خارج از کشور ثبت می‌کنند؟

پیش بینی رفتار میکروب های روده با مدل سازی پویا

درمان پارکینسون با سلول درمانی توسط محققان کشور

تنظیم فعالیت‌های مغز توسط یک لیزر کوچک‌تر از گلبول قرمز

موادی که اشیا را از دوربین فروسرخ پنهان می‌کنند

اولویت صادرات محصولات دانش بنیان نانویی در 3 حوزه

پیوستن یک محقق ایرانی به جمع دانشمندان برتر علوم پزشکی جهان

تولید انبوه چالش اصلی مخترعان داخلی

پژوهشگر ایرانی نانوحسگر شناسایی میکروارگانیسم‌ها را ساخت

پروژه درمانی محقق ایرانی برای آمازون

کاهش خطر سکته قلبی و مغزی با نوشیدن چای سبز

ساخت دستگاه "کاتد کنی" توسط متخصصین مجتمع مس سرچشمه

وقوع خشونت در اعتراضات پیش بینی می شود

دستگاه تشخیص بیماریهای قلبی کودکان ساخته شد

برگزاری 5 فرصت تحقیقاتی مشترک میان ایران و سنگاپور در حوزه نانو زیستی

دانشمند ایرانی برای بافت مصنوعی چاپگر سه بعدی ابداع کرد

دندانپزشک ایرانی چهره پیشگام درمان های میکروسکوپی ایمپلنت شد

نگهداری نمونه های ارزشمند زیستی خارجی در کشور/ حفظ امنیت نمونه ها

معرفی دانشمند ایرانی بعنوان چهره پیشرو در "درمان‌های میکروسکوپی ایمپلنت"

نتایج تحقیقات پژوهشگر ایرانی درباره یک سوپرانفجار آتشفشان نیوزیلند/مجهول ماندن "دماوند" در دنیا

تحویل 5 دقیقه‌ای همبرگر با پهپاد

عرضه فناوری‌های ایران در نمایشگاه نانوی شانگهای چین

9 مخترع ایرانی بین‌المللی می‌شوند

ایران؛ میزبان سی‌وپنجمین کنفرانس بین‌المللی پارک‌ها و مراکز رشد

ایران، رتبه اول منطقه در علم ژنتیک

ترسیم نقشه راه اینترنت اشیا توسط رگولاتورهای 9 کشور آسیایی

حضور شرکت های دانش بنیان فعال در حوزه تولید دارو در آلمان

تعاملات علمی دانشگاه‌های ایران با آسیای مرکزی افزایش یابد

چاپگر پوست با قابلیت پوشش‌دهی مستقیم زخم

احداث پالایشگاه اندونزی با دانش ایرانی/کسب دانش فنی تولید بنزین بر اساس استاندارد یورو 4 و 5

استارتاپ های برتر ایرانی به فستیوال فناوری اطلاعات اروپا می‌روند