"Русский переплет" зарегистрирован как СМИ.
Свидетельство о регистрации в Министерстве печати РФ: Эл. #77-4362 от
5 февраля 2001 года. При полном или частичном использовании
материалов ссылка на www.pereplet.ru обязательна.
|
|
14.07.2018
15:06 |
Россия намерена создать аппарат для добычи полезных ископаемых на астероидах 
В «НПО имени С. А. Лавочкина», по сообщению «РИА Новости», прорабатывается концепция космического комплекса, предназначенного для добычи полезных ископаемых на . . . |
|
14.07.2018
15:03 |
В России опробован уникальный метод управления наноспутниками через Интернет 
Холдинг «Российские космические системы» (РКС) рассказал об испытаниях спутника нанокласса ТНС-0 №2, в котором применён ряд оригинальных решений и задействован . . . |
|
14.07.2018
15:00 |
Водные ресурсы Фландрии подключат к Интернету 
На днях в административном округе Фландрия в Бельгии формально стартовал проект по подключению к Интернету водных ресурсов этого региона. Проект буквально . . . |
|
13.07.2018
17:44 |
Ученый подсчитал массу космического мусора на орбите Земли 
Ученый подсчитал массу космического мусора на орбите Земли Фото из открытых источников Масса космического мусора, который присутствует в околоземном . . . |
|
13.07.2018
17:41 |
Последние расчеты расширения Вселенной требуют новых физических теорий 
Астрономы выдвинули максимально точные подсчеты скорости расширения Вселенной на сегодня. Оно все еще ускоряется, а современные теории и модели пока не дают . . . |
|
13.07.2018
17:31 |
Самые безумные способы, которыми человек меняет нашу планету 
Наш мир меняется. Постоянно. Сами люди меняют свою собственную планету изо дня в день. И речь идет не только о том, что мы замусорили ее. Есть еще многое другое, . . . |
|
13.07.2018
17:27 |
Достигнут прогресс в создании компьютеров, имитирующих мозг человека 
Опубликованное в журнале с открытым доступом Frontiers in Neuroscience исследование обнаружило, что компьютер, основанный на имитации нейронных сетей мозга, показал . . . |
|
13.07.2018
17:05 |
Ученые: Магнитное поле Земли ведёт себя как-то «странно» 
Учёные сообщают, что магнитное поле Земли ведёт себя необычно, и в какой-то момент оно может «перключиться». Хотя нам говорят, что не следует ожидать инверсии . . . |
|
13.07.2018
16:57 |
Россия готовит квантовый скачок 
21 век по праву можно назвать эпохой квантовых скоростей. Программисты и физики всего мира соперничают между собой в разработке наиболее эффективных способов . . . |
|
13.07.2018
16:49 |
Новый слуховой имплантат позволит людям слышать свет 
Немецкие исследователи работают над технологией радикальной оптимизации кохлеарных имплантатов, которая позволит многократно улучшить качество их работы . . . |
|
13.07.2018
16:10 |
В США испытали пассажирский мультикоптер. Для полетов на нем не нужна лицензия летчика
Американская компания Opener представила электрический персональный летательный аппарат BlackFly с вертикальными взлетом и посадкой. Он рассчитан на перевозку одного . . . |
|
13.07.2018
16:04 |
Физики научились управлять проницаемостью графеновых мембран 
Физики научились изменять пропускающую способность мембран для фильтрования воды на основе оксида графена. Оказалось, что уменьшать объем воды, которая может проходить через слой оксида графена микрометровой толщины, можно, подавая на него электрическое напряжение порядка одного вольта. Это приводит к ионизации молекул и снижению проницаемости мембраны, пишут ученые в Nature. Препринт статьи также доступен на arXiv.
Несмотря на то, что со времени открытия графена прошло более 10 лет, широкого применения в современных технологиях он пока так и не нашел. Среди всех возможных способов применения графена и других двумерных кристаллов одним из перспективных направлений считается использование этих материалов в качестве мембран для фильтрования или опреснения воды или разделения растворителей. Для этого ученые предлагают использовать не только сам графен, но и оксид графена — тоже гексагональную решетку из атомов углерода, но с небольшими порами и наличием на краях решетки кислородсодержащих функциональных групп, — а также другие двумерные материалы, например дисульфид молибдена. Однако пока была показан только принципиальная возможность работы подобных мембран, а надежного способа управления их свойствами предложено не было. Если полимерными мембранами можно управлять можно за счет изменения химической структуры, то у двумерных кристаллов возможности гибкого варьирования состава нет, поэтому для них необходимо придумывать какие-то другие способы.
Физики из Великобритании, Ирана и Бельгии под руководством Рауля Наира (Rahul R. Nair) из Манчестерского университета предложили для изменения проницаемости для воды мембран из оксида графена использовать ионизирующее электрическое поле. Для этого микрометровую мембрану из оксида графена зажимали между серебряным и золотым пористыми электродами, через которые могла проходить вода.
В сухом состоянии оксид графена не проводит электрический ток, но даже при небольшой влажности в мембране при определенном напряжении начинают формироваться проводящие нити (conducting filaments). В результате в воде образуется электрическое поле, которое приводит к ускорению ее диссоциации на ионы. Заряженные ионы гидратируются и образуют довольно крупные кластеры, что приводит к снижению скорости транспорта воды и, соответственно, таким образом уменьшается проницаемость мембраны. По словам авторов работы, к снижению проницаемости могут также приводить изменение смачивающих свойств и электрический разогрев, однако, согласно результатам проведенного анализа, оба этих механизма значительно слабее влияют на проницаемость мембраны для воды.
Поскольку образование проводящих нитей в мембране полностью обратимо, то при приложении отрицательного напряжения оксид графена можно перевести обратно в диэлектрическое состояние. Таким образом, меняя знак и величину подаваемого на электроды напряжения, физики могли менять степень ионизации воды и, соответственно, контролировать проницаемость мембраны. По словам авторов работы, расход воды таким образом можно менять от нуля до 150 грамм в час в пересчете на один квадратный метр мембраны.
Чтобы подробнее изучить, что происходит с водой в плоских каналах между слоями оксида графена при приложении к ним напряжения, ученые также смоделировали эту систему с помощью метода молекулярной динамики. Проведенные расчеты подтвердили, что ионизация воды с последующим образованием гидратных кластеров действительно приводит к уменьшению проницаемости графеновых мембран.
По словам авторов работы, предложенная ими методика управления проницаемостью мембран может оказаться полезной не только для фильтрации, но и например, для управляемой адсорбции воды из окружающей среды, поэтому найти свое применение такой подход может и в технологиях тканевой инженерии, при создании искусственных биологических систем и в нанофлюидных устройствах.
Стоит отметить, что устройства, которые ученые разрабатывают для очистки и опреснения воды, не ограничиваются только мембранами на основе двумерных кристаллов. Например, китайские химики предложили для опреснения воды использовать шероховатых полиамидные мембраны, которые они синтезировали с использованием механизма стабилизации химических паттернов, описанных Аланом Тьюрингом. А другая группа ученых синтезировала мембрану для очистки воды из наноструктурированного гидрогеля.
По информации https://nplus1.ru/news/2018/07/13/graphene-membrane-permeability
|
|
13.07.2018
16:01 |
Химики синтезировали магнитную «молекулярную карусель» из лантана и бора 
Химики впервые синтезировали молекулярный кластер со структурой обратного сэндвича, в котором плоское кольцо из восьми атомов бора связывает сразу два атома . . . |
|
13.07.2018
14:42 |
Гравитационные волны помогут определить, насколько быстро расширяется Вселенная 
Наша Вселенная непрерывно расширяется, и это расширение происходит с ускорением, выяснили исследователи в 20-м веке. Звезды и галактики в ней «разбегаются», . . . |
|
13.07.2018
14:39 |
Астрономы уточняют константу Хаббла при помощи миссии Gaia 
Используя мощности двух космических телескопов, астрономы провели самое точное на сегодняшний день измерение скорости расширения нашей Вселенной. Эти . . . |
|
13.07.2018
14:33 |
Снимок: Живописный небесный «ландшафт» 
Новые наблюдения, проведенные при помощи Очень большого телескопа Европейской южной обсерватории, показывают скопление звезд RCW 38 во всем его великолепии. Этот . . . |
|
13.07.2018
14:30 |
Ученые разрабатывают одежду, способную заряжать телефон 
Инженеры из Университета Цинциннати в США работают над созданием инновационной ткани из углерода для одежды, которая сможет заряжать различные электронные . . . |
|
13.07.2018
14:24 |
В пятницу, 13-го произойдет солнечное затмение суперлуной 
Частное затмение Солнца, которое можно будет наблюдать в Австралии и Антарктиде, произойдет в пятницу, 13 июля, сообщила пресс-служба Московского планетария . . . |
|
13.07.2018
14:21 |
Астрономы НАСА получили снимки опасного околоземного астероида 
Опасный околоземный астероид 2017 YE5, открытый в прошлом декабре, оказался уникальным "двойным" объектом, каждая из половинок которого имеет разное происхождение и . . . |
|
13.07.2018
14:03 |
Физики раскрыли загадку знаменитого Базельского папируса 
Физики выяснили, что загадочный Базельский папирус, о происхождении которого историки спорят уже четыре века, представляет собой медицинский трактат знаменитого . . . |
