تصفیه آب به روش آلن تورینگ

پژوهشگران چینی فیلتری برای نمک زدایی آب ساخته اند که تا سه برابر سریع تر از فیلترهای موجود عمل می کند. غشای این فیلتر از نانوساختار منحصر به فرد رشته هایی لوله ای بهره می برد که بر اساس ایده زیست شناسی ریاضی آلن تورینگ معروف به ساختارهای تورینگ طراحی و ساخته شده است.

ساختار تورینگ چیست؟

تورینگ مقاله ای در مورد زیست شناسی ریاضی نوشت و به توضیح مدل ریاضی فرآیندی پرداخت که طی آن، سلول های یک جنین ساختارهایی را پدید می آورند. در این فرآیند، دو ماده پیوسته در واکنش با یکدیگر قرار دارند، ولی با نرخ های کاملاً متفاوتی درون مخزن خود نفوذ می کنند. واکنش دهنده ای که نرخ نفوذ سریع تری دارد، مهار کننده و دیگری فعال کننده نام دارد. مهار کننده با عقب زدن فعال کننده، در نهایت الگویی از دانه ها یا نوارها را پدید می آورد. این مدل چگونگی شکل گیری نوارهای بدن گورخر، امواج روی رمل و نوسانات بازار سهام را توضیح می دهد.

چینی ها چه ساخته اند؟

پژوهشگران دانشگاه هانگژو در چین برای اولین بار، ساختار سه بعدی تورینگ را ساخته اند. این ساختار از جنس پلی آمید است و رشته های لوله ای آن تنها چند ده نانومتر قطر دارند. برای ساخت آن، پژوهشگران پایپرازین و تری مسویل کلراید را مخلوط کرده اند و با اضافه کردن الکل پلی وینیل به پایپرازین، نرخ نفوذ آن را به شکل فاحشی کاهش داده اند و آن را به فعال کننده ای مناسب تبدیل کرده اند.

چه عملکردی دارد؟

این فیلتر می تواند نیمی از نمک طعام محلول در آب شور را جدا کند، تا 90 درصد از منیزیم کلراید و تا 99 درصد از منیزیم سولفات را از آب بگیرد. یک متر مربع از این فیلتر می تواند در هر ساعت، 125 لیتر آب را که با فشار نسبتاً پایین 5 اتمسفر پمپاژ می شود، تصفیه کند که از این منظر، سه برابر سریع تر از فیلترهای تجاری رایج است.

منابع

مقاله علمی و آموزشی «تصفیه آب به روش آلن تورینگ»، نتیجه ی تحقیق و پژوهش، گردآوری، ترجمه و نگارش هیئت تحریریه پورتال یو سی (شما می توانید) می باشد.