Мініатюрний опріснювач може зберегти життя Автор: Andriy · Опубліковано: 29.03.2010 14:38 · Розділ: Нові технології

Смерть від спраги може виявитись куди більш болісною і довшою ніж від інших чинників. Заблукавши у несприятливих умовах, мандрівник наражається на серйозну небезпеку якщо тільки у нього під рукою не знайдеться нового нано-пристрою.

4х4 мм: такі розміри має цей мікроскопічний опріснювач. Фото взято з сайту popmech.ru
4х4 мм: такі розміри має цей мікроскопічний опріснювач. Фото взято з сайту popmech.ru

Опріснювальні станції перетворюють морську воду в прісну, але в кишеню їх не покладеш. На відміну від нанорозмірних пристроїв, багато тисяч яких легко розмістяться в крихітній бульбашці. Апарат такий вже розроблений, залишилося зробити на його основі зручний портативний інструмент - і підготувати його до промислового виробництва. За оцінкою авторів, він зможе давати щохвилини по склянці питної води - а витрачати енергії не більше, ніж звичайна настільна лампа.

Найпоширеніший метод опріснення води - зворотній осмос. Нагадаємо, що під осмосом розуміють процес «вирівнювання» концентрації розчинених елементів (наприклад, солей) у розчинах (наприклад, у ємностях, розділених напівпроникною мембраною). На цьому явищі навіть працюють електростанції - осмотичні генератори взагалі вважаються досить перспективним джерелом енергії.

Зворотний осмос вимагає прикладання до солоної води дуже високого тиску, який буквально «видавлює» іони солі через мембрану. Працюючі на цьому принципі опріснювачі зазвичай дуже масивні, вони забезпечують водою цілі міста, хоча є і портативні рішення. Але всі вони діють дуже повільно і нездатні самостійно впоратися з іншими забруднювачами, розмір молекул яких істотно відрізняється від розмірів іонів солі.

Але команда інженерів на чолі з Йонгун Ханом (Jongyoon Han) вирішила підійти до завдання абсолютно з іншої сторони. Рідину з розчиненими в ній електрично зарядженими частинками (воду з іонами солі) можна пропустити крізь мініатюрний канал, який на кінці роздвоюється. Кожна молекула сама «вирішує», в якому напрямку рухатися далі. Але вчені не дають цьому рішенню свободи: до одного з рукавів каналу докладено напругу, що відштовхує заряджені частинки (іони солі), які просто змушені рухатися в іншому напрямку. Молекули води, самі по собі, електронейтральні, і тому рухаються в обох напрямках з однаковим «бажанням». У підсумку виходить, що один з потоків більш насичений солями, ніж вихідний розчин, а другий - чистий.

Випробовуючи цю технологію, вчені заодно подивилися, наскільки ефективно вона знищує інші потенційно можливі забруднення, включаючи бактерії. Живі клітини взагалі електрично не нейтральні, так що автори просто додали до вихідного солоного розчину червоні кров'яні тільця, помічені флуоресцентним барвником, і «прогнали» його через свій мініатюрний пристрій. На виході вони отримали 2 розчини: один концентрований, дуже солоний, й флюорисцентний, а другий - чистий.

Правда, не ідеально чистий, його ще потрібно пропустити через вугільний фільтр, щоб позбутися від електрично нейтральних домішок (наприклад, вуглеводнів), але в цілому це - цілком чиста вода. Нею можна вмиватися, хоча для вживання в їжу краще, повторимо, очистити додатково звичайним вугільним фільтром.

Робочий прототип такого опріснювача є і діє. Тепер перед інженерами постає інше завдання - навчитися об'єднувати такі мікроскопічні прилади в масиви, що працюють як єдине ціле. В ідеалі, у них повинен вийти зручний портативний опріснювач, що працює від сонячних батарей. Справжня мрія кожного любителя екстремальних подорожей і просто завбачливої людини!

За розрахунками авторів, для створення подібного апарату знадобиться об'єднати близько 1600 мікроскопічних пристроїв в єдине «полотно» близько 20 см. Тоді воно буде давати більш ніж достатні 300 мл води кожної хвилини.

Джерело popmech.ru


Інші новини розділу

  • Цікаві факти про компресор

    Цікаві факти про компресор · Jane Holiday · 19.05.2017 12:02

    Компресор – це енергетична машина чи пристрій для підвищення тиску (стискання) та переміщення газоподібних речовин. «Батьком» компресора був насос, він винайдений тисячу років тому. Зараз вони використовуються в найрізноманітніших галузях промисловості.


  • Стиснене повітря - новий спосіб збереження енергії

    Стиснене повітря - новий спосіб збереження енергії · kseniya_www · 15.04.2017 21:14

    Канадська компанія Hydrostor розробила нову систему зберігання енергії на основі стисненого повітря, яка дешевша літій-іонних акумуляторних батарей, а також не використовує природний газ, як це роблять інші системи такого типу.


  • 2017: найочікуваніші гаджети

    2017: найочікуваніші гаджети · Anastasia · 16.01.2017 10:19

    Минулий рік не відзначився революційними новинками у сфері широкого вжитку. Прозорі чи гнучкі смартфони не з’явилися на ринку, а гаджети, які працюють за допомогою безпровідної зарядки акумулятора, без сумніву потрібно вдосконалювати. Також відкритим залишається питання про заряд звичних акумуляторів, які при інтенсивному використанні смартфону працюють не більше одного дня. До вашої уваги підбірка апаратів, які будуть конкурувати на ринку і зацікавлять суспільство у 2017.


  • Найкращі технологічні новинки 2016

    Найкращі технологічні новинки 2016 · Anastasia · 09.01.2017 13:35

    Минулий рік видався багатим на техно-новинки в сфері віртуальної реальності та використання дронів. Не менш важливим є представлення концепту «сонячного даху», що у майбутньому дасть можливість позбавитися електроенергії. Інтенсивність розвитку саме цих відгалужень зумовлена в першу чергу потребою людства у збереженні екологічної системи нашої планети.


  • Як вибрати праску?

    Як вибрати праску? · Anastasia · 04.01.2017 17:06

    Вдома ми користуємося багатьма гаджетами, які спрощують нам життя і допомагають виглядати на всі сто. Тому при виборі праски для домашнього вжитку ще в магазині слід звертати увагу на такі дрібниці як поверхня, якість ручки та допоміжні деталі. Далі декілька корисних порад, щоб обрати найоптимальніший варіант за співвідношенням ціна - якість.