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這種微型碳納米管未來(lái)有望將海水轉(zhuǎn)化為飲用水

作者：中國(guó)科學(xué)院成都有機(jī)化學(xué)有限公司來(lái)源：http://m.chun-tian.cn 日期：2017-08-28 14:08:52

據(jù)外媒報(bào)道，科學(xué)家們創(chuàng)造出可以非常有效地過(guò)濾水的微型碳納米管，有一天可以幫助將海水轉(zhuǎn)化成飲用水。根據(jù)《科學(xué)》雜志上發(fā)表的一項(xiàng)研究，這種納米管與用于過(guò)濾活細(xì)胞中水分的某些生物蛋白質(zhì)類似，但效率高出六倍。雖然納米管目前尚不能用于實(shí)際的海水脫鹽，但研究人員表示，他們可以成功地過(guò)濾含鹽的水。

加州大學(xué)美熹德分校副教授Aleksandr Noy表示，創(chuàng)建這種納米管的靈感來(lái)自稱為水通道蛋白的天然蛋白質(zhì)。水通道蛋白被發(fā)現(xiàn)遍布在人體中：它是一種位于細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)，通過(guò)細(xì)胞膜輸送水并過(guò)濾掉離子，使細(xì)胞保持健康。水通道蛋白以僅通過(guò)0.3納米寬的通道輸送水分子的方式來(lái)工作，基本上創(chuàng)造出一個(gè)超快速的水分子縱列，并濾出所有的離子。

加州大學(xué)歐文分校物理和天文學(xué)教授Zuzanna Siwy表示，水通道蛋白質(zhì)在人造過(guò)濾系統(tǒng)中很難使用，因?yàn)榈鞍踪|(zhì)非常脆弱，很難繁殖。所以Noy等研究人員決定使用強(qiáng)大的碳納米管。這些納米管寬0.8納米，就像水通道蛋白一樣，但過(guò)濾水比水通道蛋白快6倍。

水通道蛋白質(zhì)工作較慢，因?yàn)樗鼈冞^(guò)濾掉所有離子，包括質(zhì)子。為了做到這一點(diǎn)，水分子在水通道蛋白通道中翻轉(zhuǎn)180度，化學(xué)反應(yīng)減慢了分子的運(yùn)動(dòng)。Noy表示，碳納米管不會(huì)過(guò)濾出質(zhì)子，這樣可以實(shí)現(xiàn)更快的過(guò)濾系統(tǒng)。

研究人員認(rèn)為納米管有一天可以包含在人造膜中，從海水中過(guò)濾出離子并將其轉(zhuǎn)化為淡水。由于碳納米管具有超強(qiáng)的可靠性和高效性，因此碳納米管具有降低海水淡化成本的潛力。

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