Onderzoekers van de Universiteit van Texas in Austin hebben ontdekt hoe water zijn eigen filtratie kan beïnvloeden, een bevinding die zou kunnen leiden tot de ontwikkeling van zeer selectieve membranen voor waterzuivering en andere toepassingen.

Het team, onder leiding van professor Guihua Yu, ontdekte dat watermoleculen clusters kunnen vormen die fungeren als barrières voor de doorgang van andere watermoleculen. Deze ontdekking zou kunnen leiden tot de ontwikkeling van membranen die zeer selectief zijn voor water, waardoor een efficiëntere waterzuivering en ontzilting mogelijk is.

"Dit is een fundamentele ontdekking die een grote impact kan hebben op waterzuivering en andere toepassingen", zegt Yu. "We zijn enthousiast om het potentieel van deze bevinding te verkennen en op basis daarvan nieuwe technologieën te ontwikkelen."

De bevindingen van het team werden gepubliceerd in het tijdschrift Nature Communications.

Hoe water zijn eigen filtratie kan beïnvloeden

Water is een polair molecuul, wat betekent dat het een positief uiteinde en een negatief uiteinde heeft. Wanneer watermoleculen in contact komen met een membraan, worden de positieve uiteinden van de moleculen aangetrokken door de negatieve ladingen op het membraan, en worden de negatieve uiteinden van de moleculen aangetrokken door de positieve ladingen op het membraan. Hierdoor ontstaat een barrière die voorkomt dat de watermoleculen door het membraan gaan.

Het team ontdekte dat de sterkte van deze barrière afhangt van de concentratie watermoleculen in de oplossing. Wanneer de concentratie watermoleculen hoog is, is de barrière sterker en is de kans kleiner dat de watermoleculen het membraan passeren. Wanneer de concentratie watermoleculen laag is, is de barrière zwakker en is de kans groter dat de watermoleculen het membraan passeren.

Het team ontdekte ook dat de temperatuur van het water de sterkte van de barrière kan beïnvloeden. Wanneer de temperatuur van het water hoog is, is de barrière zwakker en is de kans groter dat de watermoleculen het membraan passeren. Wanneer de temperatuur van het water laag is, is de barrière sterker en is de kans kleiner dat de watermoleculen het membraan passeren.

Toepassingen van deze ontdekking

De ontdekking van het team zou kunnen leiden tot de ontwikkeling van zeer selectieve membranen voor waterzuivering en andere toepassingen. Deze membranen kunnen worden gebruikt om onzuiverheden uit water te verwijderen, zoals zouten, mineralen en bacteriën. Ze kunnen ook worden gebruikt om verschillende soorten moleculen te scheiden, zoals olie en water.

Het team werkt momenteel aan de ontwikkeling van nieuwe membranen op basis van hun ontdekking. Zij geloven dat deze membranen een grote impact kunnen hebben op waterzuivering en andere toepassingen.

Conclusie

De ontdekking van het team is een fundamentele doorbraak die zou kunnen leiden tot de ontwikkeling van zeer selectieve membranen voor waterzuivering en andere toepassingen. Dit zou een grote impact kunnen hebben op de wereld, omdat het miljoenen mensen toegang zou kunnen bieden tot schoon water en de hoeveelheid vervuiling veroorzaakt door industriële processen zou kunnen verminderen.