تولید نانوغشای سه‌بعدی برای استفاده در دیالیز و تصفیه آب

توسط شهریور 7, 1399 اخبار فناوری

محققان با الهام از طبیعت و با کمک فناوری نانو، نانوغشای سه‌بعدی ساختند که انتخاب‌پذیری بالایی داشته و می‌تواند در بخش دیالیز یا تصفیه آب مورداستفاده قرار گیرد.

تولید نانوغشای سه‌بعدی برای استفاده در دیالیز و تصفیه آبیک گروه تحقیقاتی از آزمایشگاه ملی لارنس، با همکاری محققانی از دانشگاه ایلینویز در شیکاگو، موفق به ساخت نانوغشای سه‌بعدی شدند که می‌تواند مواد را به‌صورت انتخابی از خود عبور دهد. این غشا که نفوذپذیری بالایی دارد، می‌تواند برای کاربردهای مختلف نظیر دیالیز، تصفیه‌ آب و ذخیره‌ انرژی استفاده شود. در حال حاضر، از غشاهای سنتزی استفاده می‌شود که ساختار دوبعدی داشته و این ساختار‌ها از نظر نفوذپذیری و انتخاب‌گری دارای محدودیت‌هایی هستند که این محدودیت‌ها به شکل هندسی حفره‌ها و همچنین مساحت سطحی محدود ذاتی غشا مربوط می‌شود.

برای حل این مشکل، محققان از سیستم‌های زیستی تقلید کردند تا بتوانند غشایی تولید کنند که انتخاب‌پذیری بالایی داشته و در عین حال، ساختار سه‌بعدی داشته باشد. محققان این پروژه با استفاده از لایه‌های ناز‌ک اکسید تیتانیوم که کاملا متخلخل است، اقدام به تولید غشاهای سه‌بعدی کردند. این غشای سه‌بعدی که با تقلید از سیستم‌های زیستی تولید و مهندسی شده است، از مساحت سطحی بالایی برخوردار است. نتایج بررسی‌ها نشان می‌دهد که این غشا می‌تواند، عملکرد بالایی در انتقال مواد داشته باشد.

جیانکو یی یکی از محققان این پروژه می‌گوید: «نتایج یافته‌های ما نشان می‌دهد غشای سه‌بعدی که ما ساختیم می‌تواند بر محدودیت‌‌‌های موجود در غشا‌‌های سنتزی رایج غلبه کند. با استفاده از این راهبرد می‌توان غشاهای نانومتخلخلی تولید کرد که عملکرد بالایی داشته باشند.»

این غشای سه‌بعدی که توسط محققان تولید شده است، در بخش مهندسی، زیست پزشکی و ذخیره انرژی کاربرد دارد. همچنین می‌توان از آن برای تولید باتری اکسید لیتیم و سولفید لیتیم استفاده کرد.

جورگن بینر از محققان این پروژه می‌‌گوید: «این غشای سه‌بعدی را می‌توان برای تولید سیستم‌های دیالیز خون با قابلیت کاشت در بدن مورد استفاده قرار داد و هم می‌توان از آن برای تولید غشای مصنوعی مورد استفاده در ریه استفاده کرد. بنابراین، با این غشا به بیمارانی که از نارسایی کلیه رنج می‌برند یا دچار مشکل و نارسایی ریوی هستند، می‌توان کمک نمود.»

این گروه تحقیقاتی معتقدند که با استفاده از روش‌های یادگیری ماشینی و چاپ سه‌بعدی می‌توان این غشا را از نظر شکل هندسی بهبود داد تا عملکرد آن ارتقا یابد.

منبع : پایگاه خبری فناوری نانو ایران

مطالب مرتبط :