آخرین اخبار

مدلسازي غشاء آب شيرين‌کن با همکاري محقق ايراني ايران 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

اخبار خواندنی

غذاهای دریایی و خطرات یک مهمان ناخوانده!

یک محقق ایرانی مدیر موسسه ماکس پلانک شد

یک محقق ایرانی در فهرست دانشمندان یک درصد برتر دنیا قرار گرفت

توجه به اقتصاد فضا اولویت ماست/از نظر رتبه علمی در منطقه جایگاه نخست را داریم

الزام و راهبرد لایحه برنامه ششم توسعه برای جذب 100 هزار دانشجوی خارجی

دانشمند ایرانی حسگر رصد معده ساخت

دانشگاه صنعتی نوشیروانی؛ میزبان مسابقات بین‌المللی رباتیک

دانشجویان ایرانی در دانشگاه‌های خارجی، سرآمد هستند

دستیابی به جایگاه اول علمی منطقه زودتر از چشم‌انداز ما اتفاق افتاد

پاویون محصولات دانش‌بنیان ایرانی در مسکو برگزار می‌شود

یک دانشمند ایرانی نامزد جایزه کاشف سال 2017 شد

گسترش همکاری علمی پژوهشکده مطالعات فرهنگی با دانشگاه پاریس 13

رتبه دوم ایران در حوزه فناوری‌های پرتاب و زیر ساخت‌های فضایی

نقطه عطف در مبارزه با مرگبارترین آفت گندم

ایران در بین 10 کشور نفوذپذیر سیستم های سایبری صنعتی

ایران رتبه 16 هوش مصنوعی را در دنیا دارد

طرح جامع مطالعاتی میدان گازی هما آغاز شد

توسعه همکاریهای ایران با کشورهای خارجی در زمینه انرژی بادی

صعود ایران در رده بندی جهانی همراه با سامانه مدیریت مجلات علمی کشور

برزیل بهره‌گیری از پتانسیل‌های علمی در مراکز تحقیقاتی ایران را خواستار شد

گوگرد زدایی سوخت‌های مایع با فناوری نانو توسط محققان ایرانی

آغاز فصل جدید همکاری‌های آموزش پزشکی ایران و کوبا

افزایش بازدهی تولید خورشیدی گاز هیدروژن به کمک نانوذرات

همکاری مشترک ایران و 8 کشور اروپایی در موضوع ایمنی محصولات نانو

منشا شکل گیری طلا مشخص شد

ایران رتبه 75 نوآوری را به خود اختصاص داد

تیم المپیاد نجوم ایران در جایگاه سوم جهان ایستاد

اجرای برنامه‌های توسعه پایدار در ایران با همکاری "یونیدو" تا سال 2021

نزدیک شدن رایانه‌های مایع به واقعیت!

شرکتهای دانش بنیان ایرانی به نمایشگاه تجهیزات پزشکی آلمان می روند

جایزه علوم آب اتحادیه ژئوفیزیک آمریکا به یک ایرانی رسید

برخی از کشورهای غربی مقالات دانشگاهی ما را چاپ نمی‌کنند

مهار الکترون‌های در حال عبور از صفحه گرافن با همکاری دانشمند ایرانی

قلب می‌میرد، اما مغز نه!

استفاده از فناوری نانو در تعیین میزان سلامت مواد غذایی پر مصرف

دانشمند ایرانی مواد دو بعدی با ضخامت چند اتم ساخت

تصویب 243 پروژه مشترک تحقیقاتی میان دانشگاه‌های ایران و 7 کشور جهان

نارسایی دریچه میترال با فشار خون بالا مرتبط است

حضور 9 دانشگاه ایرانی در بین برترین‌های علوم کشاورزی، گیاهی و دامی دنیا

6 دانشگاه ایرانی در جمع 800 موسسه برتر جهان قرار گرفتند

سند اجرایی همکاری فناورانه ایران و عمان امضا شد

کسب مقام نخست «ایده برتر» توسط تیم دانشگاه کاشان در مسابقه کمیکار

یک محقق ایرانی کوچکترین چاپگر سه بعدی دنیا را می‎‌سازد

تاسیس فدراسیونی متشکل از روسای دانشگاه‌های برتر ایران و اندونزی

اعطای جایزه جهانی انجمن مهندسان مکانیک به استاد علم و صنعت

تلاش دانشمندان برای جلوگیری از نابینایی با حضور محقق ایرانی

پالایشگاه نفت با دانش ایرانی در سوریه راه‌اندازی می‌شود

تشخیص ضربه مغزی در عرض 1 دقیقه

پیش‌بینی حوادث سهمگین با کمک ریاضیات

عضویت ستاد نانو در اتاق بازرگانی مشترک ایران عراق