Kľúč k inteligentnejšej filtrácii a udržateľnej energii

Publikoval: ejrick van newman
3. júla 2023

Kľúč k inteligentnejšej filtrácii a udržateľnej energii

Prevratný výskum odhalil mimoriadny jav, pri ktorom sa voda môže priamo zapájať do elektrónov grafénu, pozoruhodnej mriežky atómov uhlíka usporiadaných do voštinovej štruktúry. Tento podmanivý objav kvantového trenia vyskytujúceho sa medzi vodou a grafénom odhaľuje oblasť vzrušujúcich príležitostí pre oblasti nanofiltrácie a katalýzy a zároveň sľubuje boj proti klimatickým zmenám a budovanie udržateľnej budúcnosti.

Táto technológia je zameraná na riešenie problémov súvisiacich s vodným správaním v blízkosti uhlíkových povrchov, ktoré vedcov za posledné dve desaťročia mätú. Konvenčné teórie prúdenia nedokážu vysvetliť neočakávane rýchle prúdenie vody alebo vytváranie jedinečných usporiadaní, ako je štvorcový ľad, v blízkosti týchto povrchov. Odhalením kvantového trenia medzi vodou a grafénom sa výskumníci snažia pochopiť tento nezvyčajný fenomén dynamiky tekutín a využiť ho na riešenie skutočných problémov.

Jedna z primárnych prekážok využitia potenciálu kvantového trenia voda – grafén spočíva v získaní presnej kontroly nad interakciou medzi vodou a elektrónmi. Zložitá povaha tejto interakcie si vyžaduje ďalší výskum a technologický pokrok na efektívnu manipuláciu. Okrem toho, rozšírenie aplikácie tejto technológie na praktické účely môže vyžadovať prekonanie inžinierskych a výrobných výziev.

Vďaka stupňujúcemu sa dopytu po úprave a čistení vody v rôznych odvetviach bola veľkosť trhu pre technológie nanofiltrácie už značná. Od predpokladanej trhovej hodnoty na rok 2028, ktorá sa odhaduje na 1070,91 milióna USD, sektor vykazoval sľubný rast. Nedávny objav kvantového trenia voda – grafén má však potenciál spôsobiť revolúciu v procesoch nanofiltrácie a zosilniť expanziu trhu. Tento prielom otvára cestu pre lepšiu kontrolu nad permeačnými vlastnosťami v nanoporéznych membránach, čím sa vytvárajú nové príležitosti a pokroky v oblasti filtrácie vody.

Medzinárodný tím výskumníkov z Inštitútu Maxa Plancka pre výskum polymérov, Katalánskeho inštitútu nanovied a nanotechnológií a Univerzity v Manchestri uskutočnil experimenty na skúmanie interakcie medzi vodou a grafénom. Klaas-Jan Tielrooij z ICN2 (Španielsko) a TU Eindhoven (Holandsko) povedal:

„Je fascinujúce vidieť, že nosná dynamika grafénu nás neustále prekvapuje neočakávanými mechanizmami, tentoraz zahŕňajúcimi interakcie tuhá látka-kvapalina s molekulami, ktoré nie sú iné ako všadeprítomná voda.“

Dr. Nikita Kavokine, hlavný autor štúdie, zdieľal ambicióznu víziu do budúcnosti: „Naším snom je zapnúť a vypnúť kvantové trenie na požiadanie. Týmto spôsobom by sme mohli navrhnúť inteligentnejšie procesy filtrácie vody alebo dokonca počítače založené na tekutinách.“

Objav kvantového trenia voda – grafén má potenciál ovplyvniť každodenný život zlepšením procesov filtrácie vody a zlepšením katalytických reakcií. Pokročilé nanofiltračné membrány využívajúce túto technológiu by mohli poskytnúť čistejšiu vodu selektívnym filtrovaním kontaminantov a efektívnejším odsoľovaním morskej vody. Okrem toho by tento pokrok mohol viesť k efektívnejšej elektrokatalýze a fotokatalýze na rozhraní tuhá látka-kvapalina, čo by uľahčilo udržateľnú výrobu energie a nápravu životného prostredia.

Technológia kvantového trenia voda – grafén je prísľubom znižovania vplyvov na životné prostredie a boja proti zmene klímy. Umožnením efektívnejšej filtrácie a odsoľovania vody môže prispieť k zachovaniu zdrojov sladkej vody a zmierneniu nedostatku vody. Zlepšené katalytické procesy môžu navyše pomôcť pri vývoji ekologickejších priemyselných procesov a znižovaní spotreby energie, čo vedie k udržateľnejšej a ekologickejšej budúcnosti.

Nasledujúcich 5-10 rokov bude svedkom rýchleho pokroku v chápaní a využívaní tohto fenoménu, čo povedie k vývoju vysoko účinných filtračných systémov a katalytických procesov. Trh s nanofiltračnými technológiami je pripravený na výrazný rast, poháňaný potenciálom kvantového trenia voda – grafén spôsobiť revolúciu v úprave vody v rôznych odvetviach. Táto technológia nám umožní riešiť problémy s vodou, zvýšiť produkciu energie a podporiť čistejšie a udržateľnejšie životné prostredie.

Zdroj: https://nano-magazine.com/news/2023/6/27/the-key-to-smarter-filtration-and-sustainable-energy

BEZ-EMISNÉ ŤAŽENIE KOVOV POMOCOU MIKROORGANIZMOV

Ťaženie kovov je proces, ktorý tradične vyžaduje vysokú spotrebu energie a často produkuje škodlivé emisie.

TIPY NA RÝCHLE ČISTENIE OKIEN POMOCOU NANOTECHNOLÓGIE

Čistenie okien patrí medzi tie domáce práce, ktoré mnohí z nás odkladajú na poslednú chvíľu. Môže to byť časovo náročné a vyžaduje veľa úsilia

JEDLÉ ROBOTY A ROBOTICKÉ JEDLO

Jedlé roboty sú inovatívnym konceptom, ktorý spája dve na prvý pohľad nezlučiteľné oblasti: robotiku a potraviny.

5 VÝHOD A PRÍKLADY OCHRANY KUCHYNE NANOTECHNOLÓGIOU

Nanotechnológia prináša do kuchyne množstvo výhod, ktoré zlepšujú hygienu, znižujú náklady na údržbu a predlžujú životnosť materiálov. Tu je päť hlavných výhod ochrany kuchyne nanotechnológiou.

PRELOM V MONITOROVANÍ POČASIA S NOVÝM NÍZKOENERGETICKÝM ANEMOMETROM

Monitorovanie počasia je kľúčové pre modernú spoločnosť, ovplyvňujúc predpovede počasia, poľnohospodárske plánovanie a prevenciu prírodných katastrof.

OCHRANA SPRCHY NANOTECHNOLÓGIOU

Táto moderná technológia ponúka efektívny spôsob, ako udržať sprchy čisté a hygienické bez potreby agresívnych čistiacich prostriedkov.

REVOLUČNÉ SOLÁRNE PANELY A DOTYKOVÉ OBRAZOVKY S FILMAMI Z UHLÍKOVÝCH NANOTRUBÍC

Jednou z oblastí, ktorá získala významnú pozornosť, je vývoj materiálov, ktoré zlepšujú výkon solárnych panelov, dotykových obrazoviek a ďalších elektronických zariadení.

MOŽNOSTI A VÝHODY NANO OCHRANY NEREZOVÝCH SPOTREBIČOV

Nano ochrana nerezových spotrebičov predstavuje moderné riešenie, ktoré prináša viacero výhod a možnosti pre dlhodobé udržiavanie estetického a funkčného stavu týchto spotrebičov.

NOVÉ PODÁVANIE LIEKOV VĎAKA PROLÍNU Z KURACIEHO PERIA

Vývoj inovatívnych systémov podávania liekov má v modernej medicíne prvoradý význam kvôli neustálej potrebe zvýšiť účinnosť a bezpečnosť liečby, ako je chemoterapia.

TIPY PRE NANO OCHRANU POVRCHOV V KUCHYNI

Nanotechnológia poskytuje široké spektrum možností na ochranu rôznych povrchov a vecí v kuchyni. Vďaka svojim unikátnym vlastnostiam môže výrazne

LEPŠIE POĽNOHOSPODÁRSTVO VĎAKA NANOTECHNOLÓGII

Presné dodávanie aktívnych látok v rastlinách s podporou nanotechnologií premení poľnohospodárstvo. To by mohlo spôsobiť, že rastliny budú

VÝHODY NANO OCHRANY BICYKLOV, ŠTVORKOLIEK, SKÚTROV A MOTORIEK

Použitie nanotechnológie na ochranu bicyklov, štvorkoliek, skútrov a motoriek prináša množstvo výhod, ktoré zlepšujú ich životnosť, výkon a vzhľad.

PREČÍTAJTE SI AJ

autor

ejrick van newman

Komentáre

0 komentárov