Màng nano biến nước mặn thành nước ngọt siêu hiệu quả
Các kỹ sư Mỹ phát minh ra một cách lọc nước biển mới, có tác dụng lọc nước mặn cao hơn màng graphene tới 70%, có thể giải quyết cuộc khủng hoảng nước ngọt trong lâu dài.
Phương pháp mới giúp lọc nước biển thành nước ngọt hiệu quả
"Trái Đất là một hành tinh đầy nước, nhưng lại có rất ít nước uống được", giáo sư Narayana Aluru, chuyên ngành khoa học và kỹ thuật cơ khí, Đại học Illinois, trưởng nhóm nghiên cứu cho biết. "Nếu chúng ta có thể tìm ra một phương pháp lọc nước biển với giá rẻ, có thể giải quyết được cuộc khủng hoảng nước".
Màng MoS2 lọc nước. (Ảnh: Mohammad Heiranian/University of Illinois).
Theo Sciencealert, loại vật liệu mới cho các phân tử nước đi qua các lỗ cực nhỏ, gọi là "nanopores" và chặn lại muối cùng các chất bẩn khác. Đây là một màng mỏng, độ dày cỡ nanomet, chế tạo bằng vật liệu molybdenum disulphide (MoS2), với các lỗ nanopores. Molybdenum (Mo) là một kim loại chuyển tiếp rất cứng và có màu trắng bạc. Màng này có tác dụng lọc nước mặn hiệu quả nhất trong số các màng mỏng nano hiện nay, cao hơn màng graphene 70%.
MoS2 có thể đáp ứng được yêu cầu trên, cả về tiết kiệm năng lượng và chi phí vận hành hệ thống khử mặn. Quá trình khử mặn thông thường dựa trên nguyên lý thẩm thấu ngược khi cho dòng nước biển đi qua một màng nhựa mỏng. Tuy nhiên cách làm này có một số nhược điểm.
Kích thước micro của các màng vẫn là quá lớn nếu so với nano (gấp 1.000 lần), nghĩa là cần đẩy dòng nước biển với một áp suất lớn hơn, cần nhiều năng lượng hơn để hoạt động. Chúng cũng dễ bị tắc nghẽn, làm tăng chi phí bảo trì.
Với màng nano MoS2, nước biển có thể đi qua dễ dàng hơn, làm giảm hoặc mất hẳn các nhược điểm trên. Ngoài ra, theo cấu tạo phân tử MoS2, nguyên tử Mo nằm ở trung tâm sẽ hút nước, trong khi lưu huỳnh (S) thì đẩy theo cùng hướng, làm cho tốc độ nước đi qua nanopore tăng.
Cấu trúc tinh thể MoS2. (Ảnh: The American Mineralogist Crystal Structure Database).
"Nó kết hợp cả tính chất hóa học của MoS2 và dạng hình học của nanopore. Nhờ đó, chúng ta không cần phải chức năng hóa các lỗ nanopore, quá trình cực kỳ phức tạp với màng graphene", Mohammad Heiranian, tác giả chính của nghiên cứu cho biết.
Các nhà nghiên cứu sẽ bắt tay với các hãng sản xuất để đưa công nghệ này vào cuộc sống. Họ tự tin có thể sản xuất hàng loạt ở quy mô công nghiệp. Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Nature Communications hôm 14/10.
Những phát minh vĩ đại của người Ai Cập cổ đại
Nền văn minh Ai Cập cổ đại đã hình thành từ cách đây hàng ngàn năm và là một trong những nền văn minh cổ đại phát triển rực rỡ nhất trong lịch sử.
23 phát minh "tình cờ và bất ngờ" nhưng đã thay đổi cả thế giới
Những "huyền thoại" sau đây chắc chắn sẽ khiến bạn cảm thấy vừa quen thuộc lại vừa... lạ lẫm vì không ngờ chúng lại được tạo ra trong những hoàn cảnh có một không hai như vậy
Sinh viên Mỹ phát minh máy nướng bánh mì thông minh
Phát minh mới của một sinh viên sẽ giúp bạn nướng bánh mì tự động theo độ chín màu bánh mà bạn muốn, thay vì dựa theo thời gian như trước đây.
10 phát minh khoa học - công nghệ ấn tượng
Thế giới khoa học - công nghệ tuần qua tràn đầy sắc màu lấp lánh, từ chuột phát quang, hệ thống mạng không dây vô hình đến sô cô la hình chiếu.
Sự ra đời và phát triển của ô tô
Ô tô, trước hết là một vấn đề về động cơ. Vì cái xe chở đồ do Nicolas Joseph Cugnot sáng chế năm 1770 đáp ứng đúng nghĩa, theo nguyên nghĩa của từ automobile (xe chạy tự động), tức là ô tô, nhưng có lẽ vô ích ghi vào danh mục vô vàn cái xe chạ
Vô tuyến điện do ai phát minh ra?
Hãy thử tưởng tượng cuộc sống của bạn sẽ thế nào nếu như không có vô tuyến điện, nếu như một ngày thôi bạn không được xem ti vi? Việc tiếp nhận thông tin trên vô tuyến đã là một thói quen, một phần quan trọng trong cuộc sống của bạn.
