محققان موفق به تولید غشای نانوحفره‌ای شدند که قادر به گیرانداختن گاز دی‌اکسید کربن و عبور هوا است. این غشاء استحکام بالایی داشته و می‌توان از آن در موتورهای احتراقی استفاده کرد.

به گزارش سرویس پژوهشی ایسنا، پژوهشگران ژاپنی موفق به ساخت غشائی شدند که می‌تواند گازهای گلخانه‌ای را از هوا بزداید. این گروه نتایج یافته‌های خود را در نشریه "Nature Communications " منتشر کرده است. این غشاء می‌تواند حجم گازهای گلخانه‌ای را در اتمسفر کاهش داده و به داشتن هوایی پاک کمک کند.

منشاء گازهای گلخانه‌ای، سوختن سوخت‌های فسیلی و فرآیندهای صنعتی است که در نهایت منجر به افزایش گرمایش زمین می‌شود. فراوان‌ترین این ترکیبات، دی‌اکسیدکربن است که در سال 2012 حدود 84 درصد از گازهای گلخانه‌ای تولید شده در آمریکا را به خود اختصاص داده است.

از آنجایی که این گاز برای آینده زمین خطرناک است، کشورهای جهان به دنبال کاهش انتشار آن هستند. دی‌اکسیدکربن ماده‌ای است که به صورت محصول جانبی در فرآیندهای صنعتی تولید شده و ارزش اقتصادی کمی دارد در حالی که هزینه تصفیه آن بسیار بالا است. بنابراین باید فناوری‌های جدید از نظر اقتصادی کم هزینه باشند تا صنایع رغبتی برای استفاده از آنها داشته باشند.

اسان سیوانیا استادیار دانشگاه کیوتو با همکاری یک تیم تحقیقات بین المللی از دانشگاه کمبریج موفق به ساخت غشائی شده است که به سرعت قادر به جداسازی گازها است. این غشاء که به PIM-1 شهرت یافته درون شبکه‌ای از کانال‌ها و حفره‌ها به قطر 2 نانومتر قرار گرفته است که می‌تواند گازهای ورودی را به دام اندازد. تنها مشکل این غشاء آن است که بسیار نرم و شل بوده به طوری که از نظر ساختاری بسیار ضعیف است.

برای حل این مشکل، محققان این غشاء را تا دمای 120 تا 450 درجه سانتیگراد در اتمسفر اکسیژن گرم کردند که به آن اکسیداسیون گرمایی گویند. اکسیژن در دمای بالا موجب واکنش شیمیایی با اجزاء غشاء شده و در نهایت استحکام فیزیکی آن را بالا می‌برد. همچنین با این کار می‌توان ابعاد حفره‌ها را کنترل کرد و انتخاب‌پذیری غشاء را به دلخواه تنظیم کرد.

با این کار محققان موفق به بهبود PIM-1 شدند به نحوی که قدرت گیر افتادن انتخابی دی‌اکسید کربن دو برابر افزایش یافته در حالی که هوا قادر به عبور از آن است. میزان هوای عبوری از میان غشاء 100 برابر بیشتر از غشاءهای پلیمری موجود در بازار است. از این غشاء می‌توان در مخازنی سوخت فسیلی نظیر موتورهای احتراق استفاده کرد.

انتهای پیام