Необычная «газировка»: как пузырьки воздуха стали лучшим фильтром для воды

С ростом населения планеты и развитием промышленности все более усугубляется дефицит воды, что требует использования нетрадиционных источников, таких как сточные воды, морская и солоноватая вода. В последнее время мембранные технологии стали ключевым инструментом для повторного использования и опреснения воды благодаря их энергоэффективности и компактной конструкции.


Исследователи из Университета Колорадо в Боулдере разработали новую мембранную систему фильтрации воды, использующую крошечные пузырьки воздуха для дистилляции воды вместо традиционного просеивания. Это делает новую систему более проницаемой и эффективной в удалении нежелательных примесей по сравнению с обычными системами обратного осмоса.

Современные мембраны имеют свои ограничения и проблемы производительности, связанные с материалами и селективностью удаления различных веществ. Однако исследователи обнаружили, что мембраны, основанные на фазовом переходе газ-жидкость, могут повысить проницаемость и сохранить возможность удаления солей.

Команда создала воздухоулавливающие мембраны на основе пористых анодных оксидов алюминия с контролируемым гидрофобным покрытием. Мембраны показали эффективное отторжение растворенных веществ, таких как хлорид натрия, бор, мочевина и других. Тонкие мембраны толщиной менее 200 нм демонстрировали высокую водопроницаемость без ущерба для селективности удаления солей. Кроме того, эти мембраны оказались стойкими к окислителям, таким как хлор и озон.

Новая мембранная система предлагает новые возможности для передовых систем очистки воды и других приложений. Это более эффективный и энергоэффективный метод обработки воды, который может быть использован для опреснения морской воды или повторного использования сточных вод. Исследователи также сотрудничают с NASA для применения этой технологии в космических исследованиях и миссиях.

Эта новая мембранная система может сыграть ключевую роль в решении проблемы дефицита воды и обеспечении доступа к безопасной и чистой воде для всех.