מסנן מים גרפן. חדשות הספרייה הטכנית בחינם

חדשות מדע וטכנולוגיה, חידוש באלקטרוניקה
ספריה טכנית בחינם / עדכון חדשות

מסנן מים גרפן

30.01.2021

כאשר יריעות של ננו-חומרים דו-ממדיים, כמו גרפן, מוערמים זה על גבי זה, נוצרים פערים זעירים בין היריעות, שיש להם שימושים פוטנציאליים רבים. צוות חוקרים מאוניברסיטת בראון מצא דרך לכוון את הפערים הללו כך שניתן יהיה להשתמש בהם כדי לסנן מים ונוזלים אחרים ממזהמים בגודל ננו.

הפערים בין יריעות הגרפן המדוברות נקראים ננו-תעלות. למעשה, קשה להשתמש בהם לסינון מים בגלל מיקומם של הננו-תעלות. דמיינו לעצמכם מחברת עם גליונות גרפן במקום גיליונות נייר. הם דקים יותר בכיוון האנכי לעומת האורך והרוחב במישור האופקי. המשמעות היא שגם התעלות בין היריעות מכוונות בצורה אופקית, מה שלא אידיאלי לסינון: הנוזל צריך לעבור מרחק רב יחסית כדי להגיע מקצה אחד של התעלה לקצה השני. עדיף אם הערוצים יהיו מאונכים לכיוון הסדינים. במקרה זה, הנוזל יצטרך לעבור רק גובה אנכי דק יחסית של הערימה.

מדענים מאוניברסיטת בראון מצאו דרך להפוך את הננו-ערוצים הללו לאנכיים. השיטה שלהם מורכבת מהנחת יריעות גרפן על מצע אלסטי שנמתח. לאחר הנחת כל היריעות משתחרר המתח של העיוות - והוא מתכווץ. כאשר זה קורה, הגרפן מתקפל לאקורדיון, יוצר עליות וירידות, והתעלות נוטות תוך כדי.

לאחר שהתעלות כמעט אנכיות, מכוסים את המכלול באפוקסי ולאחר מכן חותכים את החלק העליון והתחתון, מה שפותח את התעלות לאורך כל החומר. המדענים קראו לממברנה שלהם VAGME (קרום גרפן בכיוון אנכי).

בדיקות ממברנה הראו שאדי מים יכולים לחלחל בקלות דרך ה-VAGME והקסאן, מולקולה אורגנית גדולה יותר, מסונן החוצה. החוקרים מתכננים להמשיך ולפתח את הטכנולוגיה עם יישומי סינון תעשייתיים או ביתיים אפשריים.

<< חזרה: משטחים לניקוי עצמי 31.01.2021

>> קדימה: קביעת האותנטיות של קפה 30.01.2021

חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:

קיומו של כלל אנטרופיה להסתבכות קוונטית הוכח 09.05.2024

מכניקת הקוונטים ממשיכה להדהים אותנו עם התופעות המסתוריות והתגליות הבלתי צפויות שלה. לאחרונה הציגו ברטוס רגולה ממרכז RIKEN למחשוב קוונטי ולודוביקו לאמי מאוניברסיטת אמסטרדם תגלית חדשה הנוגעת להסתבכות קוונטית והקשר שלה לאנטרופיה. להסתבכות קוונטית יש תפקיד חשוב במדע ובטכנולוגיה של מידע קוונטי מודרני. עם זאת, מורכבות המבנה שלו הופכת את ההבנה והניהול שלו למאתגרים. התגלית של רגולוס ולמי מראה שההסתבכות הקוונטית פועלת לפי כלל אנטרופיה דומה לזה של מערכות קלאסיות. תגלית זו פותחת נקודות מבט חדשות בתחום מדע וטכנולוגיה של מידע קוונטי, ומעמיקה את הבנתנו את ההסתבכות הקוונטית והקשר שלה לתרמודינמיקה. תוצאות המחקר מצביעות על אפשרות הפיכה של טרנספורמציות של הסתבכות, מה שיכול לפשט מאוד את השימוש בהן בטכנולוגיות קוונטיות שונות. פתיחת כלל חדש ... >>

מזגן מיני Sony Reon Pocket 5 09.05.2024

הקיץ הוא זמן להירגעות ולנסיעות, אבל לעתים קרובות החום יכול להפוך את הזמן הזה לייסורים בלתי נסבלים. הכירו מוצר חדש מבית סוני - מזגן המיני Reon Pocket 5, המבטיח להפוך את הקיץ לנוח יותר עבור המשתמשים בו. סוני הציגה מכשיר ייחודי - המיני-מרכך Reon Pocket 5, המספק קירור הגוף בימים חמים. בעזרתו, המשתמשים יכולים ליהנות מקרירות בכל זמן ובכל מקום פשוט על ידי לענוד אותו על צווארם. מזגן מיני זה מצויד בהתאמה אוטומטית של מצבי פעולה, כמו גם בחיישני טמפרטורה ולחות. הודות לטכנולוגיות חדשניות, Reon Pocket 5 מתאים את פעולתו בהתאם לפעילות המשתמש ולתנאי הסביבה. משתמשים יכולים להתאים בקלות את הטמפרטורה באמצעות אפליקציה ייעודית לנייד המחוברת באמצעות Bluetooth. בנוסף, זמינים לנוחות חולצות טי ומכנסיים קצרים בעיצוב מיוחד, אליהם ניתן לחבר מזגן מיני. המכשיר יכול הו ... >>

אנרגיה מהחלל עבור ספינת הכוכבים 08.05.2024

ייצור אנרגיה סולארית בחלל הופך לאפשרי יותר עם כניסתן של טכנולוגיות חדשות ופיתוח תוכניות חלל. ראש הסטארט-אפ Virtus Solis שיתף את החזון שלו להשתמש בספינת הכוכבים של SpaceX כדי ליצור תחנות כוח מסלוליות המסוגלות להניע את כדור הארץ. הסטארט-אפ Virtus Solis חשף פרויקט שאפתני ליצירת תחנות כוח מסלוליות באמצעות ספינת הכוכבים של SpaceX. רעיון זה עשוי לשנות באופן משמעותי את תחום הפקת האנרגיה הסולארית, ולהפוך אותו לנגיש וזול יותר. ליבת התוכנית של הסטארט-אפ היא להפחית את עלות שיגור לוויינים לחלל באמצעות Starship. פריצת דרך טכנולוגית זו צפויה להפוך את ייצור אנרגיה סולארית בחלל לתחרותי יותר עם מקורות אנרגיה מסורתיים. Virtual Solis מתכננת לבנות פאנלים פוטו-וולטאיים גדולים במסלול, באמצעות Starship כדי לספק את הציוד הדרוש. עם זאת, אחד האתגרים המרכזיים ... >>

שיטה חדשה ליצירת סוללות חזקות 08.05.2024

עם התפתחות הטכנולוגיה והשימוש המתרחב באלקטרוניקה, נושא יצירת מקורות אנרגיה יעילים ובטוחים הופך להיות דחוף יותר ויותר. חוקרים מאוניברסיטת קווינסלנד חשפו גישה חדשה ליצירת סוללות מבוססות אבץ בעלות הספק גבוה שיכולות לשנות את הנוף של תעשיית האנרגיה. אחת הבעיות העיקריות של סוללות נטענות מסורתיות על בסיס מים הייתה המתח הנמוך שלהן, שהגביל את השימוש בהן במכשירים מודרניים. אבל הודות לשיטה חדשה שפותחה על ידי מדענים, החיסרון הזה התגבר בהצלחה. כחלק מהמחקר שלהם פנו מדענים לתרכובת אורגנית מיוחדת - קטכול. התברר שזהו רכיב חשוב שיכול לשפר את יציבות הסוללה ולהגביר את יעילותה. גישה זו הובילה לעלייה משמעותית במתח של סוללות אבץ-יון, מה שהופך אותן לתחרותיות יותר. לדברי מדענים, לסוללות כאלה יש מספר יתרונות. יש להם ב ... >>

תכולת אלכוהול של בירה חמה 07.05.2024

לבירה, כאחד המשקאות האלכוהוליים הנפוצים ביותר, יש טעם ייחודי משלה, שיכול להשתנות בהתאם לטמפרטורת הצריכה. מחקר חדש של צוות מדענים בינלאומי מצא כי לטמפרטורת הבירה יש השפעה משמעותית על תפיסת הטעם האלכוהולי. המחקר, בראשות מדען החומרים ליי ג'יאנג, מצא כי בטמפרטורות שונות, מולקולות אתנול ומים יוצרות סוגים שונים של אשכולות, מה שמשפיע על תפיסת הטעם האלכוהולי. בטמפרטורות נמוכות נוצרים יותר אשכולות דמויי פירמידה, מה שמפחית את החריפות של טעם ה"אתנול" וגורם למשקה להיות פחות אלכוהולי. להיפך, ככל שהטמפרטורה עולה, האשכולות הופכים דמויי שרשרת יותר, וכתוצאה מכך טעם אלכוהולי בולט יותר. זה מסביר מדוע הטעם של כמה משקאות אלכוהוליים, כגון באייג'יו, יכול להשתנות בהתאם לטמפרטורה. הנתונים שהתקבלו פותחים סיכויים חדשים ליצרני משקאות, ... >>

חדשות אקראיות מהארכיון

רובוטים מיקרוסקופיים יש מאין 05.06.2012

מדענים יצרו רובוטים מיקרוסקופיים ממש יש מאין. הטכנולוגיה המקורית יכולה לשמש בייצור של מבנים מיקרו ותחומים שונים של מדע ניסויים.

כשמדובר במיקרורובוטים, אנחנו בדרך כלל חושבים על מערכות מכניות מורכבות מוקטנות עם מנועים זעירים, מחשבים וגלגלי שיניים. לפעמים עדיין קל יותר להשתמש במיקרו-אובייקטים קיימים כרובוטים, למשל, מיקרואורגניזמים המגיבים לשדות מגנטיים. מדענים אמריקאים מצאו גישה חדשה לחלוטין ויצרו רובוטים, שהם בועות אוויר המונעות על ידי לייזרים.

באופן כללי, יצירת בועות אוויר בתמיסת מלח אינה קשה - מספיק מזרק עם אוויר ומחט חדה. הרבה יותר קשה לנהל אותם כדי לעשות כל עבודה מועילה. כדי לגרום לרובוטים "הבועות" לנוע, המדענים השתמשו בלייזר של 400 mW 980 ננומטר שעובר דרך הבועה. כתוצאה מכך, אזור חימום מקומי נוצר בצד אחד, שבו הבועה ממהרת. הזזת קרן הלייזר מאפשרת לכוון את הבועות לכל כיוון בדיוק גבוה ולהאיץ אותן למהירות גבוהה יחסית של כ-4 מ"מ/שנייה.

בנוסף ליכולת ליצור רובוטים רבים ככל שתרצה, לבועות הנשלטות על ידי לייזר יש יתרון גדול נוסף על פני המיקרובוטים הנפוצים יותר. לכן, בעזרת אלומות מרובות, אתה יכול לשלוט בכל בועה בנפרד, בעוד שמיקרורובוטים הנשלטים על ידי שדה מגנטי נעים באופן סינכרוני ב"להקה".

נכון לעכשיו, מדענים מנסים להתאים רובוטים "בועות" לשינוע מיקרו-חרוזים והרכבת מבנים מורכבים. כמו כן, מפתחים מערכת בקרה מושלמת, שתאפשר שליטה בזמן אמת על פעולת הבועות. בעתיד, רובוטי בועה יוכלו להרכיב מבנים מורכבים ואז להיעלם ללא עקבות, ולהשאיר מאחור עבודה שנעשתה ללא דופי.

ראה מלא ארכיון של חדשות מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

כל השפות של דף זה

בית | הספרייה | מאמרים | <font><font>מפת אתר</font></font> | ביקורות על האתר