Wetenschap
  • Startpagina
  • Technologie
    • All
    • Auto
    • Computer en smartphone
    • Kunstmatige intelligentie
    • Nanotechnologie
    • Nieuwe technologie

    Warmtetransport in energiematerialen: studie verduidelijkt fundamentele microscopische mechanismen

    Verbetering van de fluorescentie van enkele siliciumcarbide spinkleurcentra

    Nanodeeltjestherapie gericht op specifieke immuuncellen lijkt veelbelovend voor sepsis

    Nieuwe ferro-elektronica voor efficiëntere micro-elektronica

    Hoe mijn AI op Snapchat Chat Feed te verwijderen

    • Auto
    • Computer en smartphone
    • Nanotechnologie
    • Kunstmatige intelligentie
    • Nieuwe technologie
  • Fysica
    • Kwantummechanica
    • Deeltjesfysica
  • Gezondheid
    • All
    • Biomedical
    • Ziekten en behandeling
    Schade en nadelen van nageldrogers

    Schade en nadelen van nageldrogers

    Uw veelgestelde vragen beantwoord: Artritis psoriatica enkel

    Rebound-angst begrijpen en ermee omgaan

    Kunnen kussensprays u helpen slapen? Hier is de wetenschap achter de Spritz

    Essentiële rekoefeningen voor hardlopers

    • Ziekten en behandeling
  • Biologie
    • All
    • Dieren
    • Genetica
    • Neurowetenschappen
    • Paleontologie
    • Planten

    Hebben je katten plezier of ruzie? Hier zijn enkele manieren om het te vertellen

    Een vogel met een T. rex-kop kan helpen onthullen hoe dinosaurussen vogels werden

    Een hernieuwde ‘kraakloze’ kikker kan communiceren via aanraking

    76 procent van de bekende insecten valt buiten beschermde gebieden

    Prairiewoelmuizen kunnen prima partners vinden zonder het ‘liefdeshormoon’ oxytocine

    • Dieren
    • Planten
    • Paleontologie
    • Genetica
    • Neurowetenschappen
  • Chemie
    • All
    • Organische chemie

    Hoe de verborgen eigenschappen van zeldzame aardmetalen moderne technologie mogelijk maken

    ‘Forever chemicals’ may pose a bigger risk to our health than scientists thought

    Hoe kleine metalen sneeuwvlokken te maken

    Catastrofale zonnestormen verklaren mogelijk geen schaduwen van straling in bomen

    Het mengen van goudionen in whisky kan de smaak onthullen

    • Organische chemie
  • Aarde
    • All
    • Ecosystemen
    • Klimaat
    • Oceanen

    Veel plannen voor groene infrastructuur dreigen kwetsbare mensen buiten de deur te houden

    Hoe ‘plantenspieren’ een mimosablad snel opvouwen

    Een nieuwe maatstaf voor het risico op uitsterven gaat na hoe culturen voor soorten zorgen

    It’s possible to reach net-zero carbon emissions. Here’s how

    Zeldzame aarde-elementen kunnen uit steenkoolafval worden gehaald

    • Klimaat
    • Ecosystemen
    • Oceanen
  • Ruimte
    • All
    • Astronomie
    • Ruimtevaart

    Veel Tatooine-achtige planeten rond dubbelsterren kunnen bewoonbaar zijn

    Nieuwe gegevens laten zien hoe snel lichtvervuiling de nachtelijke hemel verduistert

    De James Webb-telescoop vond ‘Green Pea’-sterrenstelsels in het vroege universum

    Enceladus is bedekt met een dikke laag sneeuw

    Gemethyleerde gassen kunnen een ondubbelzinnige indicator zijn van buitenaards leven

    • Astronomie
    • Ruimtevaart
No Result
View All Result
Wetenschap
  • Startpagina
  • Technologie
    • All
    • Auto
    • Computer en smartphone
    • Kunstmatige intelligentie
    • Nanotechnologie
    • Nieuwe technologie

    Warmtetransport in energiematerialen: studie verduidelijkt fundamentele microscopische mechanismen

    Verbetering van de fluorescentie van enkele siliciumcarbide spinkleurcentra

    Nanodeeltjestherapie gericht op specifieke immuuncellen lijkt veelbelovend voor sepsis

    Nieuwe ferro-elektronica voor efficiëntere micro-elektronica

    Hoe mijn AI op Snapchat Chat Feed te verwijderen

    • Auto
    • Computer en smartphone
    • Nanotechnologie
    • Kunstmatige intelligentie
    • Nieuwe technologie
  • Fysica
    • Kwantummechanica
    • Deeltjesfysica
  • Gezondheid
    • All
    • Biomedical
    • Ziekten en behandeling
    Schade en nadelen van nageldrogers

    Schade en nadelen van nageldrogers

    Uw veelgestelde vragen beantwoord: Artritis psoriatica enkel

    Rebound-angst begrijpen en ermee omgaan

    Kunnen kussensprays u helpen slapen? Hier is de wetenschap achter de Spritz

    Essentiële rekoefeningen voor hardlopers

    • Ziekten en behandeling
  • Biologie
    • All
    • Dieren
    • Genetica
    • Neurowetenschappen
    • Paleontologie
    • Planten

    Hebben je katten plezier of ruzie? Hier zijn enkele manieren om het te vertellen

    Een vogel met een T. rex-kop kan helpen onthullen hoe dinosaurussen vogels werden

    Een hernieuwde ‘kraakloze’ kikker kan communiceren via aanraking

    76 procent van de bekende insecten valt buiten beschermde gebieden

    Prairiewoelmuizen kunnen prima partners vinden zonder het ‘liefdeshormoon’ oxytocine

    • Dieren
    • Planten
    • Paleontologie
    • Genetica
    • Neurowetenschappen
  • Chemie
    • All
    • Organische chemie

    Hoe de verborgen eigenschappen van zeldzame aardmetalen moderne technologie mogelijk maken

    ‘Forever chemicals’ may pose a bigger risk to our health than scientists thought

    Hoe kleine metalen sneeuwvlokken te maken

    Catastrofale zonnestormen verklaren mogelijk geen schaduwen van straling in bomen

    Het mengen van goudionen in whisky kan de smaak onthullen

    • Organische chemie
  • Aarde
    • All
    • Ecosystemen
    • Klimaat
    • Oceanen

    Veel plannen voor groene infrastructuur dreigen kwetsbare mensen buiten de deur te houden

    Hoe ‘plantenspieren’ een mimosablad snel opvouwen

    Een nieuwe maatstaf voor het risico op uitsterven gaat na hoe culturen voor soorten zorgen

    It’s possible to reach net-zero carbon emissions. Here’s how

    Zeldzame aarde-elementen kunnen uit steenkoolafval worden gehaald

    • Klimaat
    • Ecosystemen
    • Oceanen
  • Ruimte
    • All
    • Astronomie
    • Ruimtevaart

    Veel Tatooine-achtige planeten rond dubbelsterren kunnen bewoonbaar zijn

    Nieuwe gegevens laten zien hoe snel lichtvervuiling de nachtelijke hemel verduistert

    De James Webb-telescoop vond ‘Green Pea’-sterrenstelsels in het vroege universum

    Enceladus is bedekt met een dikke laag sneeuw

    Gemethyleerde gassen kunnen een ondubbelzinnige indicator zijn van buitenaards leven

    • Astronomie
    • Ruimtevaart
No Result
View All Result
Wetenschap
No Result
View All Result
Home Technologie Nanotechnologie

Grafeenoxidemembranen onthullen ongewoon gedrag van water op nanoschaal

by Joris Vennebrugge
5 August 2022
in Nanotechnologie
0

Oppervlaktespanning draagt ​​bij aan de ongebruikelijke interactie van water met de nanoscopische grafeenoxideporiën. Krediet: Shutterstock

Laten meer poriën in een zeef er meer vloeistof doorheen stromen? Zoals materiaalwetenschappers hebben ontdekt, kan deze schijnbaar eenvoudige vraag een onverwacht antwoord hebben op nanoschaal – en het kan belangrijke implicaties hebben voor de ontwikkeling van waterfiltratie, energieopslag en waterstofproductie.

Onderzoekers van UNSW Sydney, Universiteit van Duisburg-Essen (Duitsland), GANIL (Frankrijk) en Toyota Technological Institute (Japan) die experimenteren met grafeenoxide (GO)-membranen, hebben ontdekt dat het tegenovergestelde kan gebeuren op nanoscopisch niveau. Het onderzoek, gepubliceerd in Nano-letterslaat zien dat de chemische omgeving van de zeef en de oppervlaktespanning van de vloeistof een verrassend belangrijke rol spelen bij de permeabiliteit.

De onderzoekers merkten op dat een dichtheid van poriën niet noodzakelijkerwijs leidt tot een hogere waterdoorlatendheid – met andere woorden, met meer kleine gaatjes kan er niet altijd water doorstromen op nanoschaal. De studie, ondersteund door de financiering van de Europese Unie en de Humboldt Research Foundation, werpt nieuw licht op de mechanismen die de waterstroom door GO-membranen regelen.

“Als je steeds meer gaten in een zeef maakt, verwacht je dat deze beter doorlaatbaar wordt voor water. Maar verrassend genoeg is dat het tegenovergestelde van wat er gebeurde in onze experimenten met grafeenoxidemembranen”, zegt universitair hoofddocent Rakesh Joshi, senior auteur van de studie van de School of Materials Science & Engineering, UNSW Science.

De chemische omgeving veranderen

GO is een extreem dunne vorm van koolstof die veelbelovend is gebleken als materiaal voor waterzuivering. De chemische verbinding bestaat uit een enkele laag koolstofatomen waaraan zuurstof- en waterstofatomen zijn bevestigd. Als je je voorstelt LEGO-stenen op je vloer te verspreiden, zou de vloer de koolstofatomen zijn en de zuurstof- en waterstofatomen de LEGO-stenen.

In de chemie kunnen moleculen zogenaamde “functionele groepen” hebben die ofwel hydrofoob (waterafstotend) of hydrofiel (wateraantrekkend) zijn. De poriën in grafeen kunnen ook hydrofoob of hydrofiel zijn.

“Verrassend genoeg is belangrijker voor de waterstroom (stroom van water door een membraan) niet het aantal poriën, maar of de poriën hydrofoob of hydrofiel zijn”, zegt Tobias Foller, UNSW Scientia Ph.D. kandidaat en hoofdauteur van de studie. “Dat is heel onverwacht omdat de GO-lagen slechts één atoom dik zijn. Je verwacht dat het water gewoon door de poriën gaat, ongeacht of ze water aantrekken of afstoten.”

Ondanks de aanwezigheid van veel kleine gaatjes in de GO-filters die in het onderzoek zijn gebruikt, vertoonden ze een volledige blokkering van water in het geval van hydrofobe poriën.

“Met filters verwacht je meestal meer waterstroom met meer gaten. Maar in ons geval, waar we meer gaten hebben, is de waterstroom lager, en dat komt door de chemische aard van de grafeenoxidegaten die in dit geval waterafstotend zijn “, zegt prof. Marika Schleberger, een co-auteur van de studie uit Duisburg, Duitsland.

Ongebruikelijke effecten van oppervlaktespanning

De onderzoekers zeggen ook dat oppervlaktespanning ook bijdraagt ​​​​aan de waterinteractie met de GO-poriën. Oppervlaktespanning ontstaat doordat moleculen, net als water, aan elkaar willen kleven. Wanneer opgesloten in een voldoende kleine ruimte, kunnen de bindingen tussen water (cohesie) en omringende vaste oppervlakken (kleefkracht) het water verplaatsen. Dit verklaart hoe bomen de zwaartekracht kunnen overwinnen om water van hun wortels, via hun haarvaten, naar hun bladeren te brengen.

In GO-membranen – waar de “haarvaten” in dit geval poriën zijn die gemaakt zijn op een schaal van 1 miljoenste van een millimeter of minder – zorgen juist de krachten die ervoor zorgen dat water in boomcapillairen kan klimmen ervoor dat het niet door membraanporiën stroomt.

“Als je water opsluit in de kleinst mogelijke capillairen – slechts de grootte van een paar atomen – trekken de watermoleculen zichzelf zo sterk aan dat ze een hecht netwerk vormen. Ongestoord is dit netwerk zo sterk dat het niet toestaat dat de moleculen vrijkomen en ga door de zeef, zelfs als je het aantal poriën vergroot”, zegt de heer Foller.

Ultrafijne zeven gemaakt van verschillende materialen hebben een breed scala aan toepassingen. De onderzoekers zeggen dat hun bevindingen wetenschappers zullen helpen het vloeistoftransport in atomaire zeven te verfijnen en ontwikkelingen zoals zeer nauwkeurige waterfiltratiesystemen kunnen bevorderen.

“Door te begrijpen welke parameters de waterstroom verhogen of verlagen, kunnen we veel mogelijke toepassingen van grafeenoxide optimaliseren voor waterzuivering, energieopslag, waterstofproductie en meer”, zegt de heer Foller. “We hopen dat andere ingenieurs en wetenschappers deze nieuwe kennis kunnen gebruiken om hun eigen apparaten te verbeteren en in de toekomst tot nieuwe ontwikkelingen te leiden.”


Meer informatie:
Tobias Foller et al, Massatransport via in-plane nanoporiën in grafeenoxidemembranen, Nano-letters (2022). DOI: 10.1021/acs.nanolet.2c01615

Journaal informatie:
Nano-letters

Geleverd door de Universiteit van New South Wales

Tags: gedraggrafeenoxidemembranennanoschaalongewoononthullenvanwater
Advertisement Banner

Leave a Reply Cancel reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

Recent News

Warmtetransport in energiematerialen: studie verduidelijkt fundamentele microscopische mechanismen

9 June 2023

Verbetering van de fluorescentie van enkele siliciumcarbide spinkleurcentra

9 June 2023

Category

  • Astronomie
  • Auto
  • Biomedical
  • Computer en smartphone
  • Dieren
  • Ecosystemen
  • Genetica
  • Klimaat
  • Kunstmatige intelligentie
  • Nanotechnologie
  • Neurowetenschappen
  • Nieuwe technologie
  • Oceanen
  • Organische chemie
  • Paleontologie
  • Planten
  • Ruimtevaart
  • Ziekten en behandeling

Site Link

  • Log in
  • Entries feed
  • Comments feed
  • WordPress.org

About Us

Wetenschap.net is de toonaangevende website over wetenschappen, technologie en gezondheid. Wij bieden u het laatste nieuws, nauwkeurige informatie en handige gidsen.

No Result
View All Result
  • Startpagina
  • Technologie
    • Auto
    • Computer en smartphone
    • Nanotechnologie
    • Kunstmatige intelligentie
    • Nieuwe technologie
  • Fysica
    • Kwantummechanica
    • Deeltjesfysica
  • Gezondheid
    • Ziekten en behandeling
  • Biologie
    • Dieren
    • Planten
    • Paleontologie
    • Genetica
    • Neurowetenschappen
  • Chemie
    • Organische chemie
  • Aarde
    • Klimaat
    • Ecosystemen
    • Oceanen
  • Ruimte
    • Astronomie
    • Ruimtevaart

© 2017 JNews - Premium WordPress news & magazine theme by Jegtheme.