Nova filtro por sensaligi akvon

Sciencistoj pludisvolvis teknikon kiu filtras salon el akvo. La efikprincipo baziĝas sur ideo de la fama matematikisto Alan Turing.

Por homoj kiuj apenaŭ havas aliron al pura trinkakvo, estus revo, se eblus konverti salakvon laŭeble favorkoste al trinkakvo. Esploristoj el Ĉinio eble nun faris paŝon en tiun direkton. Ili disvolvis maldikegan membranon kiu filtras salojn signife pli efike el akvo ol ĝis nun uzataj materialoj.

Ĉe la produktado de la membrano ili uzas efikon kiun la konata brita matematikisto kaj informadika pioniro Alan Turing unuafoje priskribis en la jaro 1952. Helpe de la tiel nomata Turing-mekanismo en la biologio eblas priskribi la ekeston de koloraj desegnoj sur la feloj de bestoj kiel ekzemple ĉe ĝirafoj kaj zebroj. Ĝi estas ankaŭ aplikata pri la konduto de du ĥemiaĵoj.

Ĉe la konverto de salakvo al trinkakvo en tradiciaj plastaj membranoj ekzistas problemo kiu ĝis nun permesis nur kompromison: Aŭ oni elektas altan trairan kapablon por akvo kun malpli granda filtra efiko aŭ inverse.

Ĉe la membrano de la ĉinaj esploristoj aliflanke, kaj la traira kapablo de la akvo, kaj la produktivo de la separado de salo kaj akvo estas altaj. Tio laŭ ili baziĝas sur strukturoj kiuj formiĝas sekve al la Turing-mekanismo.

Tiu mekanismo priskribas ĥemian reakcion sub partopreno de du substancoj el kiuj unu aktivigas la kombinon, dum la alia substanco malakcelas ĝin. La malakcelanto devas ĉe tio disvastiĝi (difuzi) pli rapide ol la aktiviganto. Per tio formiĝas en reakcia ujo zonoj kun alta kaj kun malalta procentaĵoj de la aktiviganto. Ĉe la eksperimentoj de la ĉinaj esploristoj ekestis depende de la kadraj cirkonstancoj membranoj el poliamido kun strukturoj vezikformaj kaj tubformaj - ambaŭ je dimensio de nanometroj, do miliononaj milimetroj.

En la testo, kaj la membrano kun vezikoj, kaj la membrano kun tuboj filtris pli da salo el la akvo ol tion faras tradicie uzataj membranoj. Plej multaj saloj kiel ekzemple magnesia klorido aŭ natria sulfato estas separataj de la akvo je 90 procentoj, ĉe kuireja salo (natria klorido) nur je proksimume 50 procentoj. La esploristoj tamen preferis la membranojn kun la nanotubetoj, ĉar ili ĉe simile alta filtra efiko montris preskaŭ duoblan trairan kapablon de la akvo ol la membranoj kun vezikoj.

Por eltrovi kio kaŭzas tiun altan trairan kapablon de akvo, la ĉinaj esploristoj donis nanopartiklojn el oro en la testakvon. La partikloj kolektiĝis ĉirkaŭ la vezikoj kaj tubetoj. Tio laŭ la esploristoj liveras videblan pruvon kiu subtenas la ekziston de lokoj kun relative pli alta traira kapablo de la akvo en la Turing-strukturoj je dimensio de nanometroj.

Kiel ilia disvolvaĵo povus esti uzata por la seria produktado de sensaligaj instalaĵoj kaj kiuj kostoj ekestos por tio, tion aliflanke la esploristoj ne indikas. Jam pasintjare aliaj esploristoj produktis filtron kiu eltiras salon el marakvo. Sed la tekniko uzata por la membranoj baziĝas sur grafeno - tio estas ekstreme malmolaj kaj maldikaj tavoloj el karbono. Grafeno estas tamen konsiderata kiel relative multekosta materialo.