امکان تصفیه آب با راندمان بسیار بالا توسط محقق دانشگاه بیرجند

دکتر فاطمه ابراهیمی، محقق دانشگاه بیرجند در همکاری با پروفسور محمد سهیمی، محقق دانشگاه کالیفرنیای جنوبی در تحقیق مشترکی نشان دادند که آب می‌تواند بدون افت فشار قابل ملاحظه بین دو نانو لوله کربنی منتقل شود. نتایج این تحقیقات در ساخت غشاهای نانو مقیاس و حسگرهای آب در مقیاس نانو استفاده می‌شود.
تصفیه آب

در همکاری مشترکی میان محقق دانشگاه بیرجند، دکتر فاطمه ابراهیمی، عضو هیأت علمی گروه فیزیک و پروفسور محمد سهیمی، استاد دانشگاه کالیفرنیای جنوبی (USC) مقاله‌ای با عنوان Efficient Transport between Disjoint Nano-channels by a Water Bridge در مجله Physical Review Letters از انتشارات انجمن فیزیک آمریکا در 31 می 2019 پس از شش ماه تحقیق به چاپ رسید.

به گفته دکتر فاطمه ابراهیمی، این پژوهش به روش شبیه سازی دینامیک مولکولی انجام شده است و طی تحقیقات انجام شده مشخص شده است که تحت شرایط و طراحی مناسب، آب می‌تواند بدون افت فشار قابل ملاحظه از طریق ایجاد یک پل در شکاف نانو مقیاس بین دو نانو لوله کربنی منتقل شود. هم‌چنین به گفته این محقق، نتایج محاسبات نشان می‌دهند که در محدوده بزرگی از تغییرات پهنای شکاف، مقاومت هیدرولیک پل آبی تقریباً ثابت است. شکل کلی پل آبی استوانه‌ای نیست و در گذر زمان مرتباً تغییر می‌کند. به علاوه معلوم شده است که هدایت هیدرولیکی یک پل خم شده بین دو نانو لوله کربنی غیر هم خط با افزایش زاویه انحراف بین دو نانو لوله سریعاً کاهش می‌یابد.

نتایج این تحقیقات در طراحی ابزارهای نانو فلوئیدیک جدید، ساخت غشاهای نانو مقیاس با اجزای قابل جداسازی و هم‌چنین ساخت حسگرهای آب در مقایس نانومتری قابل استفاده است.

فناوری غشاها، تنها فناوری تصفیه‌ای هستند که می‌توانند جامدات معلق و کلوئیدها و مواد آلی و معدنی همچون فلزات سنگین و میکروارگانیسم‌ها را از آب جدا کنند. آبی که با استفاده از فرآیندهای غشایی تصفیه می‌شود، برای استفاده مجدد یا بازگشت به آب‌های زیرزمینی مناسب است. از آن‌جا که راندمان غشاهای نانومقیاس بسیار بالاتر است، تحقیق انجام شده می‌تواند کمک شایانی به فرآیند تصفیه بنماید.

اهمیت حسگرهای در مقیاس نانو نیز از آن جهت است که قبل از انجام فرآیند تصفیه، بایستی نوع و میزان آلاینده‌ها مورد ارزیابی قرار گیرد. حسگرهای نانو مقیاس این امکان را ایجاد می‌کنند که مواد آلاینده در مقادیر و غلظت‌های بسیار کم آشکار شوند.

 

نانو ژنراتورهای تریبو الکتریک

برداشت انرژی امواج اقیانوس توسط نانو ژنراتورهای تریبو الکتریک

محققان دانشگاه میشیگان موفق شدند نانو ژنراتور جدیدی تولید کنند که امکان برداشت انرژی از امواج دریا و سایر حرکات محیطی را در مقیاس بزرگ فراهم می¬کند.