چاپ

راه ترقی - مجله ایلیاد /غشاهای بیولوژیکی با تکیه بر ساختارهای درونی همگن خود که به‌صورت پروتئین‌های خاص هستند، نفوذپذیری بالا و در عین حال بهگزینی قدرتمندی را از خود نشان داده‌اند. در تحقیقات جدیدی که تیمی از دانشمندان دانشگاه‌های پن‌استیت و آستین تگزاس انجام داده‌اند، از این استراتژی برای شیرین کردن آب استفاده شده است.
دکتر «انریکه گومز» و «مانیش کومار» به همراه همکارانی از دانشگاه‌ها و شرکت‌های متعدد آمریکایی با تلاش فراوان دریافتند که برای ماکزیمم کردن عملکرد فرآیند اسمز معکوس و غشاهای فیلتراسیون آب، بهترین کار ساخت غشایی یکنواخت با چگالی در مقیاس نانو است. آن‌ها از میکروسکوپ الکترونی استفاده کردند تا گذردهی آب از 4 غشای مختلف پلیمری که در شیرین‌سازی آب استفاده می‌شوند را اندازه‌گیری کنند. آن‌ها جریان آب از مدل سه‌بُعدی غشا را پیش‌بینی کردند و به این طریق، امکان آنالیز جامع عملکرد غشاها را به‌دست آوردند.
پروفسور «باسکار» از دانشگاه ایالتی لاوا، می‌گوید: «شبیه‌سازی‌ها نشان داده‌اند که غشاهای یکنواخت‌تر عملکرد بهتری داشته‌اند. در واقع رمز ساخت غشای بهتر در همگن بودن آن است. کافی است به تصویر تهیه شده توسط مرکز محاسبات پیشرفته‌ی تگزاس توجه کنید تا ببینید که چگونه غلظت آب در مسیر غشا تغییر می‌کند. این تصویر زیبایی خاصی دارد و تا کنون مشابه آن تهیه نشده بود، زیرا محاسبات دقیق و سه‌بعدی آن امکان‌پذیر نبود. شبیه‌سازی‌های انجام شده در این زمینه، چالش‌های متعددی را به همراه داشته است، زیرا در صورت یکنواخت نبودن غشا، نفوذپذیری جاهای مختلف آن می‌تواند تا یک میلیون برابر کمتر و یا بیشتر باشد.»
کلید انجام بهتر شیرین‌سازی در این است که بتوانیم بفهمیم چگونه می‌توان چگالی غشاهای ساخته شده را در مقیاس خیلی کوچک اندازه‌گیری و کنترل کرد. مهندسین ساخت و متخصصین علم مواد باید کاری کنند که چگالی در همه جای غشا یکنواخت باشد تا به این ترتیب، جریان آب بدون نمک تضمین شود.
پروفسور باسکار می‌گوید: «این شبیه‌سازی‌ها اطلاعات جامعی در مورد ساخت غشاهای کارآمد ارائه می‌دهند.»
نتایج تحقیقات این دانشمندان در مجله‌ی Science منتشر شده است.