Портал | Содержание | О нас | Пишите | Новости | Голосование | Топ-лист | Дискуссия Rambler's Top100

TopList Яндекс цитирования

НОВОСТИ
"РУССКОГО ПЕРЕПЛЕТА"

ЛИТЕРАТУРА

Новости русской культуры

Афиша

К читателю

Содержание

Публицистика

"Курск"

Кавказ

Балканы

Проза

Поэзия

Драматургия

Искания и размышления

Критика

Сомнения и споры

Новые книги

У нас в гостях

Издательство

Книжная лавка

Журнальный зал

ОБОЗРЕНИЯ

"Классики и современники"

"Слово о..."

"Тайная история творений"

"Книга писем"

"Кошачий ящик"

"Золотые прииски"

"Сердитые стрелы"

КУЛЬТУРА

Афиша

Новые передвжиники

Фотогалерея

Музыка

"Неизвестные" музеи

Риторика

Русские храмы и монастыри

Видеоархив

ФИЛОСОФИЯ

Современная русская мысль

Искания и размышления

ИСТОРИЯ

ХРОНОС

История России

История в МГУ

Слово о полку Игореве

Хронология и парахронология

Астрономия и Хронология

Альмагест

Запечатленная Россия

Сталиниана

ФОРУМЫ

Дискуссионный клуб

Научный форум

Форум "Русская идея"

Форум "Курск"

Исторический форум

Детский форум

КЛУБЫ

Пятничные вечера

Клуб любителей творчества Достоевского

Клуб любителей творчества Гайто Газданова

Энциклопедия Андрея Платонова

Мастерская перевода

КОНКУРСЫ

За вклад в русскую культуру публикациями в Интернете

Литературный конкурс

Читательский конкурс

Илья-Премия

ДЕТЯМ

Электронные пампасы

Фантастика

Форум

АРХИВ

2001

2000

1999

Фотоархив

Все фотоматериалы


Новости
"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.

Тип запроса: "И" "Или"

13.07.2018
17:44

Ученый подсчитал массу космического мусора на орбите Земли

13.07.2018
17:41

Последние расчеты расширения Вселенной требуют новых физических теорий

13.07.2018
17:31

Самые безумные способы, которыми человек меняет нашу планету

13.07.2018
17:27

Достигнут прогресс в создании компьютеров, имитирующих мозг человека

13.07.2018
17:05

Ученые: Магнитное поле Земли ведёт себя как-то «странно»

13.07.2018
16:57

Россия готовит квантовый скачок

13.07.2018
16:49

Новый слуховой имплантат позволит людям слышать свет

13.07.2018
16:10

В США испытали пассажирский мультикоптер. Для полетов на нем не нужна лицензия летчика

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

    Обозрение "Terra & Comp".

Выскажите свое мнение на:

13.07.2018
16:01

Химики синтезировали магнитную «молекулярную карусель» из лантана и бора

13.07.2018
14:42

Гравитационные волны помогут определить, насколько быстро расширяется Вселенная

13.07.2018
14:39

Астрономы уточняют константу Хаббла при помощи миссии Gaia

13.07.2018
14:33

Снимок: Живописный небесный «ландшафт»

13.07.2018
14:30

Ученые разрабатывают одежду, способную заряжать телефон

13.07.2018
14:24

В пятницу, 13-го произойдет солнечное затмение суперлуной

13.07.2018
14:21

Астрономы НАСА получили снимки опасного околоземного астероида

13.07.2018
14:03

Физики раскрыли загадку знаменитого Базельского папируса

13.07.2018
13:57

На полях Великобритании проступили следы древних цивилизаций

13.07.2018
13:53

Переписана история возникновения человечества

13.07.2018
13:04

Новые книги наших авторов. Соломон Воложин:"Тургенев ницшианец" и "Чудная чеховиана"

<< 141|142|143|144|145|146|147|148|149|150 >>

НАУКА

Новости

Научный форум

Научно-популярный журнал Урания в русском переплете

Космические новости

Энциклопедия космонавтика

Энциклопедия "Естествознание"

Журнальный зал

Физматлит

News of Russian Science and Technology

Научные семинары

Почему молчит Вселенная?

Парниковая катастрофа

Хронология и парахронология

История и астрономия

Альмагест

Наука и культура

НАУЧНЫЕ ОБОЗРЕНИЯ

"Физические явления на небесах"

"TERRA & Comp"

"Неизбежность странного микромира"

"Биология и жизнь"

ОБРАЗОВАНИЕ

Открытое письмо министру образования

Антиреформа

Соросовский образовательный журнал

Биология

Науки о Земле

Математика и Механика

Технология

Физика

Химия

Русская литература

Научная лаборатория школьников

КОНКУРСЫ

Лучшие молодые
ученые России

Для молодых биологов

БИБЛИОТЕКИ

Библиотека Хроноса

Научпоп

РАДИО

Читают и поют авторы РП

ОТДЫХ

Музеи

Игры

Песни русского застолья

Народное

Смешное

О НАС

Редколлегия

Авторам

О журнале

Как читать журнал

Пишут о нас

Тираж

РЕСУРСЫ

Поиск

Проекты

Посещаемость

Журналы

Русские писатели и поэты

Избранное

Библиотеки

Фотоархив

ИНТЕРНЕТ

Топ-лист "Русского переплета"

Баннерная сеть

Наши баннеры

НОВОСТИ

Все

Новости русской культуры

Новости науки

Космические новости

Афиша

The best of Russian Science and Technology

 

 


Если Вы хотите стать нашим корреспондентом напишите lipunov@sai.msu.ru

 

Редколлегия | О журнале | Авторам | Архив | Ссылки | Статистика | Дискуссия

Галерея "Новые Передвижники"
Пишите

© 1999, 2000 "Русский переплет"
Дизайн - Алексей Комаров

Русский Переплет
Rambler's Top100 TopList