با قابلیت نفوذپذیری بالا؛

نانوغشاء سه بعدی برای استفاده در دیالیز و تصفیه آب تولید شد

محققان با الهام از طبیعت و با کمک فناوری‌نانو، غشائی ساختند که انتخاب‌پذیری بالایی داشته و می‌تواند در بخش دیالیز یا تصفیه آب مورد استفاده قرار گیرد.

کد خبر: ۸۶۷۲۰۸

پنجشنبه - ۱۶ مرداد ۱۳۹۹ / August 06, 2020

به گزارش گروه فناوری خبرگزاری دانشجو، یک گروه تحقیقاتی از آزمایشگاه ملی لارنس، با همکاری محققانی از دانشگاه ایلینویز در شیکاگو، موفق به ساخت نانوغشاء سه بعدی شدند که می‌تواند مواد را به‌ صورت انتخابی از خود عبور دهد. این غشاء که نفوذپذیری بالایی دارد، می‌تواند برای کاربرد‌های مختلف نظیر دیالیز، تصفیه آب و ذخیره انرژی استفاده شود. در حال حاضر، از غشا‌های سنتزی استفاده می‌شود که ساختار دو بعدی داشته و این ساختار‌ها از نظر نفوذپذیری و انتخابگری دارای محدودیت‌هایی هستند که این محدودیت‌ها به شکل هندسی حفره‌ها و همچنین مساحت سطحی محدود ذاتی غشاء مربوط می‌شود.

برای حل این مشکل، محققان از سیستم‌های زیستی تقلید کردند تا بتوانند غشایی تولید کنند که انتخاب‌پذیری بالایی داشته و در عین حال، ساختار سه بعدی داشته باشد. محققان این پروژه با استفاده از لایه‌های ناز‌ک اکسید تیتانیوم که کاملا متخلخل است، اقدام به تولید غشا‌های سه بعدی کردند. این غشاء سه بعدی که با تقلید از سیستم‌های زیستی تولید و مهندسی شده‌است، از مساحت سطحی بالایی برخوردار است. نتایج بررسی‌ها نشان می‌دهد که این غشاء می‌تواند، عملکرد بالایی در انتقال مواد داشته باشد.

جیانکو یی یکی از محققان این پروژه می‌گوید: «نتایج یافته‌های ما نشان می‌دهد غشاء سه بعدی که ما ساختیم می‌تواند بر محدودیت‌های موجود در غشا‌های سنتزی رایج غلبه کند. با استفاده از این راهبرد می‌توان غشا‌های نانومتخلخلی تولید کرد که عملکرد بالایی داشته باشند.» این غشاء سه بعدی که توسط محققان تولید شده‌است، در بخش مهندسی، زیست پزشکی و ذخیره انرژی کاربرد دارد. همچنین می‌توان از آن برای تولید باتری اکسید لیتیم و سولفید لیتیم استفاده کرد.

جورگن بینر از محققان این پروژه می‌گوید: «این غشاء سه بعدی را می‌توان برای تولید سیستم‌های دیالیز خون با قابلیت کاشت در بدن مورد استفاده قرار داد و هم می‌توان از آن برای تولید غشاء مصنوعی مورد استفاده در ریه استفاده کرد. بنابراین، با این غشاء به بیمارانی که از نارسایی کلیه رنج می‌برند یا دچار مشکل و نارسایی ریوی هستند، می‌توان کمک کرد.»

این گروه تحقیقاتی معتقدند که با استفاده از روش‌های یادگیری ماشینی و چاپ سه بعدی می‌توان این غشاء را از نظر شکل هندسی بهبود داد تا عملکرد آن ارتقاء یابد.