Alan Turings einziger Chemieaufsatz inspirierte diese Wasseraufbereitungstechnologie

Wenn Sie an den englischen Informatiker denken Alan Turing Sie denken höchstwahrscheinlich entweder an seine Bemühungen, den Code während des Zweiten Weltkriegs in Bletchley Park zu knacken, oder an seine eigenen frühe Hypothesen über künstliche Intelligenz, die zur Formulierung des berühmten Turing führten Prüfen.

Etwas, mit dem Sie ihn wahrscheinlich nicht in Verbindung bringen? Bahnbrechende Chemie – und genauer gesagt, bahnbrechende Chemie, die bald eingesetzt werden könnte, um Menschen auf der ganzen Welt eine effizientere Möglichkeit zur Gewinnung von trinkbarem Süßwasser zu bieten. Doch das könnte sich bald ändern.

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Turing veröffentlichte im Laufe seines Lebens nur einen Aufsatz zu diesem Thema, nur zwei Jahre vor seinem frühen Tod in den frühen 1950er Jahren. In der Arbeit beschrieb er die sogenannten „Turing-Strukturen“, einen Versuch, natürlich vorkommende Muster wie die Flecken auf einem Leoparden oder die Streifen auf einem Zebra chemisch zu erklären. Gehen wir vorwärts ins Jahr 2018: Forscher in China haben nun Turings einflussreiches Konzept als Grundlage für die Bereitstellung von Arbeiten genutzt effizientere Entsalzung. Dabei handelt es sich um den Prozess, bei dem Salz aus Salzwasser entfernt wird, um es sicher trinkbar zu machen.

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„Wir haben erfolgreich einen einfachen Weg entwickelt, der auf Grenzflächenpolymerisation basiert, um Polyamidmembranen mit Turing-Strukturen zu erzeugen.“ Lin Zhang, ein Materialwissenschaftler von der Zhejiang-Universität in Hangzhou, China, sagte gegenüber Digital Trends. „Diese Membranen können Salze bis zu viermal schneller aus dem Wasser entfernen als herkömmliche Nanofiltrationsmembranen, [weil] es in Turing-Strukturen Stellen mit hoher Wasserdurchlässigkeit gibt.“

Was die Forscher entwickelt haben, ist eine von Turing inspirierte Membran, die mit nanoskaligen Streifen oder Flecken bedeckt ist. Diese leicht erhabenen Muster, die Unebenheiten bilden, sind das Ergebnis einer chemischen Reaktion, die sich gleichzeitig beschleunigt und verlangsamt. In diesem Fall ermöglichen sie einen deutlich schnelleren Wasserdurchfluss durch das Nanofiltrationsmaterial als die üblichen Membranen, die für diese Aufgabe eingesetzt werden.

Sie beschleunigen zwar den Prozess, sind aber genauso gut darin, Salz zu entfernen. Das Ergebnis ist eine weitaus effizientere Methode zur Ausführung dieser wichtigen Aufgabe. In Tests mit Wasser, das Goldnanopartikel enthielt, zeigte sich, dass das neue Nanomaterial 16 kommerziell erhältliche Membranen zur Entsalzung übertrifft.

„Diese Technologie könnte für groß angelegte und kostengünstige Wasseraufbereitungsanwendungen wie Wasser eingesetzt werden „Enthärtung, Entsalzung und Entfernung hochvalenter Ionen und anderer Verunreinigungen aus Trinkwasser“, Zhang Fortsetzung. „Als nächstes werden wir uns auf die Herstellung von Polyamid-Nanofiltrationsmembranen vom Turing-Typ mit verschiedenen Methoden konzentrieren und [eine] Polyamid-Umkehrosmosemembran mit [der] Turing-Struktur herstellen. Wir planen, diese Technologie in naher Zukunft zu kommerzialisieren.“

Weitere Einzelheiten zur Chemie hinter diesem innovativen Material finden Sie im aktuellen Artikel der Forscher: veröffentlicht in der Zeitschrift Science.

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