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微型碳纳米管未来有望将海水转化为饮用水

2017-12-05来源:互联网
据外媒报道,科学家们创造出可以非常有效地过滤水的微型碳纳米管,有一天可以帮助将海水转化成饮用水。根据《科学》杂志上发表的一项研究,这种纳米管与用于过滤活细胞中水分的某些生物蛋白质类似,但效率高出六倍。虽然纳米管目前尚不能用于实际的海水脱盐,但研究人员表示,他们可以成功地过滤含盐的水。加州大学美熹德分校副教授Aleksandr Noy表示,创建这种纳米管的灵感来自称为水通道蛋白的天然蛋白质。水通道蛋白被发现遍布在人体中:它是一种位于细胞膜上的蛋白质,通过细胞膜输送水并过滤掉离子,使细胞保持健康。水通道蛋白以仅通过0.3纳米宽的通道输送水分子的方式来工作,基本上创造出一个超快速的水分子纵列,并滤出所有的离子。加州大学欧文分校物理和天文学教授Zuzanna Siwy表示,水通道蛋白质在人造过滤系统中很难使用,因为蛋白质非常脆弱,很难繁殖。所以Noy等研究人员决定使用强大的碳纳米管。这些纳米管宽0.8纳米,就像水通道蛋白一样,但过滤水比水通道蛋白快6倍。水通道蛋白质工作较慢,因为它们过滤掉所有离子,包括质子。为了做到这一点,水分子在水通道蛋白通道中翻转180度,化学反应减慢了分子的运动。Noy表示,碳纳米管不会过滤出质子,这样可以实现更快的过滤系统。研究人员认为纳米管有一天可以包含在人造膜中,从海水中过滤出离子并将其转化为淡水。由于碳纳米管具有超强的可靠性和高效性,因此碳纳米管具有降低海水淡化成本的潜力。(编辑:王星 见习编辑:于思洋)