2019年7月1
创建新的膜亲水材料包括特别设计的gas-entrapping毛孔,使它能够同亚博网站下载时单独热,从酷咸,纯水而协助转移的纯蒸汽从一边到另一边。这一原则放在一起KAUST科学家可能导致更环保,便宜的海水淡化膜。
膜的孔隙欺骗空气在浸在水里,两侧分离液体和允许的运输只有纯粹的水蒸气从热到冷的一面。(©2019伊万Gromicho)
目前,super-water-repellent全氟化碳膜通常用于海水淡化过程称为膜蒸馏(MD)。但全氟化碳降解,昂贵,而且容易受到污染和破坏温度升高时,解释了KAUST博士后Ratul Das。
专注于发展perfluorocarbon-free替代品,Himanshu Mishra和他的科学家团队KAUST海水淡化和重用中心从两个昆虫:灵感,居住在潮湿的土壤跳虫和seaskaters开放的海洋中找到。都有蘑菇形的显微组织包括他们的角质层和头发,可以自由地欺骗维持生命的空气,以防昆虫成为淹没在水里。“我们模仿这些特性在亲水(耐nonwater)材料。亚博网站下载由此产生的表面强劲欺骗空气在沉浸在液体。的想法gas-entrapping膜出生。”Mishra说。
Mishra的团队制定协议形成垂直的毛孔在薄片。孔隙入口和出口的直径明显小于孔隙通道。“我们开始玩弄薄硅晶片的发展与这些凹孔边缘,”Mishra说。“这些边缘防止液体进入到毛孔,”他解释说。
我们能够实现的功能全氟膜通过利用这种仿生结构使用亲水材料,这可能似乎挑战传统智慧。亚博网站下载
Himanshu Mishra、科学家、海水淡化和重用中心,KAUST
当硅膜用简单的圆柱形孔被淹没在水里,这是完全填充在1秒之内。硅gas-entrapping膜(宝石),相反,陷阱内空气强劲毛孔当浸在水里,并且可以保持的了六个星期。
团队调查了使用相同的原则更便宜,容易大量生产的亲水物质称为聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA),解释了商羯罗杂志Mishra研究专家的团队。“PMMA-GEMs强劲分离流的热、咸饲料从冷水超过90小时盐100%的拒绝,“他说。
据我们所知,这是首次演示MD膜本质上来源于润湿材料。亚博网站下载带来的好处是显而易见的:常见的亲水的塑料制品,如甲基丙烯酸,远远低于全氟的,环保的,可以承受苛刻的操作条件。跨学科研究需要评估这种方法的可伸缩性和可靠性。
Himanshu Mishra、科学家、海水淡化和重用中心,KAUST
常见的亲水材料的发现可以揭示潜在的环保,经济的海水淡化。亚博网站下载