Инженеры из Калифорнийского университета в Ирвайне и Тель-Авивского университета представили уникальную мембрану, которая пропускает заряженные молекулы под воздействием слабых импульсов тока. Устройство на ее основе не имеет движущихся частей и не требует проведения сложных химических реакций. Статья с результатами исследования опубликована в журнале Nature Materials.
Традиционные методы опреснения или фильтрации требуют огромного давления, сложных механических помп или агрессивных реагентов. Новая же система использует лишь быстро переключающийся низковольтный сигнал, который заставляет ионы двигаться сквозь нанопористую мембрану строго в одном направлении. По механизму работы это напоминает храповик в часах.
Спасение от тяжелых металлов
По словам разработчиков, уникальность технологии заключается в ее невероятной избирательности и энергоэффективности. Насос способен удалять из жидкостей микроскопические примеси на молекулярном уровне. Например, он может отфильтровать смертельно опасные ионы свинца из питьевой воды, даже если их концентрация составляет всего несколько частиц на миллиард.
Что особенно важно для систем жизнеобеспечения — насос убирает только токсичные элементы, оставляя в воде полезные минералы, необходимые человеческому организму. Эта простая и дешевая в эксплуатации технология способна в кратчайшие сроки обеспечить безопасной питьевой водой миллионы людей в развивающихся странах, где проблема тяжелых металлов стоит наиболее остро.
Помимо бытового применения, изобретение открывает колоссальные перспективы для зеленой энергетики. С помощью таких мембран промышленные компании смогут эффективно извлекать ионы лития прямо из морской воды или безопасно разделять компоненты отработавших батарей для их повторного использования.
Ранее мы рассказывали, что российские ученые представили новую технологию испытания станков.
