来源:《环球时报》文章,美国科学日报网站3月9日,原标题:科学家创造“软纳米孔”,利用“蓝色能源”大幅提高效率 渗透能又称“蓝色能源”,是一种利用海水和淡水自然混合产生可再生电力的新方式。当盐水和淡水相遇时,盐水中的离子通过特殊的“离子选择性膜”进入盐度较低的淡水。该过程产生的能量可用于发电。尽管潜力巨大,这些技术仍面临严重障碍。设计用于允许离子通过的渗透膜通常会失去有效分离电荷的能力并且不太耐用,因此大多数渗透发电系统仍处于实验阶段。瑞士洛桑联邦理工学院研究员 Aleksandra Radonovich 领导的一项最新研究发表在德国《自然能源》杂志上d,显示该研究所纳米生物学实验室的科学家与跨学科电子显微镜中心的研究人员合作寻找这些问题的解决方案。研究人员将称为“脂质体”的小脂质气泡包裹在可渗透膜的“纳米孔”周围,以增强离子在膜两侧的运动。在正常条件下,这些纳米孔允许离子高精度地通过,但速度非常慢。然而,当涂有脂质体时,纳米孔会减少摩擦并允许某些离子更快地通过,从而提高系统的整体性能。拉多诺维奇说:“通过将高度可扩展的渗透膜和精确设计的纳米级离子通道相结合,我们实现了高效的传输能量转换,为蓝色能源的未来铺平了道路。”研究中使用的润滑涂层的设计基于生物膜中常见的脂质双层结构细胞。为了测试他们的设计,研究人员制作了一种含有纳米孔的薄膜,纳米孔涂有 1000 个以六角形图案排列的脂质体。然后在模拟海水和河水交汇处天然盐浓度的条件下对该设备进行了测试。陆军储备。该系统的功率密度约为每平方米15瓦,约为典型渗透膜技术输出的两到三倍。这项技术有望将“蓝色能源”转化为强大的可再生能源。通过精确旋转纳米孔的形状和表面特性,我们从根本上改变了离子穿过渗透膜的传输方式,我们的工作使蓝色能源研究超越了性能测试阶段,进入了实际应用时代。”该研究的主要作者指出,研究团队采用的“水化润滑”策略可能不仅限于在渗透能系统中的应用。同样的原理可以用于d 设计生成设备。非蓝色能量。 (作者 Pratik Sauda 等译:王慧聪)
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