Nieuw onderzoek vernieuwt membraantechnologie met innovatieve poriemethode

AmsterdamOnderzoekers van de Universiteit van Chicago hebben een nieuwe techniek ontwikkeld om vele kleine gaatjes, bekend als nanoporiën, te creëren, waardoor de functie van membranen kan veranderen. Deze methode, bedacht door assistent-professor Chong Liu en zijn team, helpt bij het oplossen van problemen bij het gebruik van deze membranen buiten het laboratorium. De techniek maakt gebruik van materialen die van nature zwakke plekken hebben, waarna een elektrisch veld wordt toegepast om zorgvuldig meerdere openingen te creëren.

Polycrystalline molybdeendisulfide wordt gebruikt in deze methode om de vorming van poriën te beheersen. Met deze techniek kun je het aantal en de grootte van de poriën aanpassen, van 4 nanometer tot minder dan een nanometer. Deze verbeteringen maken het proces nuttig voor verschillende toepassingen, zoals waterzuivering en energiesystemen.

Nanoporeuze membranen zijn veelbelovend voor milieutoepassingen, vooral bij waterzuivering en hulpbronnenherstel. Ze kunnen effectief metaalionen zoals lithium uit water verwijderen, wat van belang is voor hernieuwbare energiesystemen. Deze membranen functioneren goed vanwege hun kleine, gelijkmatig verdeelde poriën die zorgen voor een hoge gevoeligheid en efficiëntie.

Lees ook:

Vandaag · 17:10

Ruimtevaartmissie onthult geheimen van asteroïdebotsing

Deze nieuwe methode heeft belangrijke gevolgen voor de materiaalkunde. Het maakt het mogelijk om poriën in materialen te creëren op manieren die voorheen niet mogelijk waren. Dit kan leiden tot verbeteringen in brandstofcellen en batterijtechnologieën. Bovendien ondersteunt de ontdekking nieuwe benaderingen in precisieproductie van materialen door te onderzoeken hoe hun samenstelling, structuur en defecten gecontroleerd kunnen worden.

Onder leiding van Liu werkte het team samen met de professoren Shirley Meng en Shuolong Yang om vooruitgang te boeken in kwantum- en batterijtechnologie. Hun gecombineerde expertise resulteerde in belangrijke doorbraken bij de creatie van nanoporiën. Dit onderstreept hoe verschillende wetenschappelijke disciplines kunnen samenwerken om belangrijke materiaaluitdagingen aan te pakken.

De ontwikkeling van nanoporiën markeert een belangrijke vooruitgang in de fabricage van membranen die op grote schaal geproduceerd kunnen worden en effectief zijn voor diverse toepassingen. Het onderzoek benadrukt de cruciale rol van materiaalkunde bij het aanpakken van dringende milieuproblemen en technologische uitdagingen.