Капка вода може да проникне в мембраната на нанотръба с електрическо напрежение. Изображение: Политехнически институт Rensselaer
Прочетете американските учени са намерили начин да направят ефективен воден филтър от водонепроницаемата стена на малки въглеродни тръби: те създават слабо електрическо напрежение между водата и стената на тръбата, образувайки положителен заряд в стената и отрицателен заряд във водата. Благодарение на този трик, водоотблъскващият въглероден слой на нанотръбата се превръща във водопропусклива мембрана с вградена система за насочване, тъй като скоростта на потока и посоката на потока на водата могат да бъдат конкретно контролирани от промените в напрежението. В бъдеще това откритие може да помогне за обезсоляването на водата или да я избави от биологичните замърсители. Нанотръбите са с диаметър само няколко милиона милиметра и, подобно на техните роднини, футболните формички, се състоят от въглероден слой, в който атомите са свързани по начин, наподобяващ пчелна пита. Това прави мъничките тръби хидрофобни, което означава, че отблъскват капки вода като мастни повърхности. Това обаче може да бъде променено чрез прилагане на напрежение от само 1, 7 волта, Никил Кораткар от Политехническия институт Ренселаер и неговият екип показаха: Напрежението гарантира, че кислородните атоми, произхождащи от водата, се комбинират с въглерода на стената на тръбата. Това променя повърхностните свойства на стената и позволява на водата да преминава безпрепятствено.

Възможностите за контрол на този метод са много разнообразни, съобщават учените. Например, дебитът се ускорява експоненциално, когато напрежението е леко повишено. И обратно, ако зарядите са обърнати, въглеродната тръба отблъсква водата дори повече, отколкото без нея. Това също прави възможно включването и изключването на водния поток: водата се движи през стената веднага щом положи положително зареждане към нея и се спира веднага, когато е отрицателно заредена. Методът е дори толкова точен, че две съседни тръби могат да бъдат контролирани по различен начин, позволявайки на едната вода да премине лесно, докато другата оставя напълно непромокаема.

Откритието на Кораткар и неговите колеги е особено интересно, тъй като поради структурата си стените на нанотръбите са изключително подходящи като микрофилтри, с които могат да бъдат хванати и най-малките примеси. Сега изследователите планират да проектират нанотръби, които могат да филтрират конкретно ДНК молекули, протеини или органични замърсители от водата.

Нихил Кораткар (Политехнически институт Rensselaer, Троя) и др.: Нано писма, онлайн предварително издание, DOI: 10.1021 / nl062853g ddp / science.de? Реклама на Ilka Lehnen-Beyel

© science.de

Препоръчано Избор На Редактора