Углеродные наноскопические трубки для фильтрации соли из морской воды. По мере того, как население планеты продолжает расти, спрос на питьевую пресную воду также растет. Одним из возможных решений проблемы нехватки, которая в настоящее время угрожает одной трети людей в мире, является удаление соли из морской воды и соленых водоносных горизонтов, которые в совокупности составляют 98 процентов водоснабжения человечества.

Фото: CC0 Public Domain

Для этого некоторые исследователи предложили фильтровать воду через наноскопические трубки из углерода, что может оказаться более экономичным и энергоэффективным, чем другие подходы.

Способность углеродных нанотрубок фильтровать натрий, в то же время пропуская воду, может зависеть от многих факторов, включая их диаметры и взаимодействия электрически заряженных атомов на их ободах.

Сяо Чен Цзэн из Небраски и его коллеги провели компьютерное моделирование, чтобы изучить и лучше объяснить влияние этих факторов. Химики обнаружили, что одновременное увеличение положительного заряда атомов углерода и отрицательного заряда атомов водорода на ободах помогло удалить натрий лучше, чем нанотрубки с меньшими зарядами. Команда также определила диаметр, который наилучшим образом уравновешивает удаление натрия и прохождение воды среди таких нанотрубок.

Детализируя теоретические объяснения своих выводов, исследование могло бы направить эксперименты и возможный дизайн нанотрубок, заполненных противоположно заряженными атомами, для улучшения опреснения.

По материалам phys.org