Физики превратили в нанофильтр кусок пластика

Опубликовано: 2011-11-29

Физики при помощи раствора уксусной кислоты и ультрафиолета превратили в нанофильтр цельный кусок полистирола с вкраплениями органического стекла, опубликовано в журнале Nature Materials.

Группа ученых с руководителем Исана Сивании из Кэмбриджского университета использовала уксусную кислоту и оргстекло крайне оригинальным способом: данные соединения стали "взрывчатым веществом" и "запалом" микровзрывов, которые возникли внутри бруска полистирола за счет эффекта осмотического шока.

Осмотический шок появляется в растворе, чьи части разделены мембраной, которая пропускает одни молекулы и задерживает другие. Повышенная концентрация в одной из половин емкости какого-либо вещества создает в давлениях между половинами разницу, что заставляет раствор выравнивать концентрацию методом перемещения из второй половины "лишних" молекул растворителя в место с высокой концентрацией вещества, и в результате, данная емкости раздувается и затем лопается.

Рассчитывая добиться эффекта такого рода, Сивания с коллегами подготовили небольшой кусок пластика из двух полимеров - оргстекла и полистирола.

Ученые залили раствором двойного полимера прямоугольную форму, извлекли кусок и осветили его ультрафиолетовым жестким излучением. Лучи ультрафиолета "склеили" между собой параллельные слои полистирола и разбили длинные молекулы оргстекла на олигомеры.

Следующим шагом ученые поместили заготовку в уксусный раствор. Полистирол в данном случае выступает в качестве мембраны, которая пропускает молекулы уксусной кислоты, растворителя, и не пропускает само вещество.

Как ученые и ожидали, молекулы уксусной кислоты попали внутрь куска полистирола и начали "раздувать" последовательно цепочки молекул органического стекла. Оргстекло через некоторое время "взорвалось" и все его олигомеры покинули кусок вместе с уксусной кислотой.

Полученный материал физики просушили и изучили его структуру с помощью электронного микроскопа. Выяснилось, что кусок состоит из большого количества пористых слоев полистирола в 65 нанометров толщиной, соединенные "лесом" из полимерных "колонн" друг с другом.

Исследователи проверили эффективность данного изобретения, пропуская через "сэндвич" из ультрафильтрующей мембраны и пленки пористого материала растворы двух самых популярных красителей - метилового оранжевого и малахитового зеленого. Оказалось, что комбинированное устройство такого рода фильтрует воду приблизительно от 250 до 2 000 раз лучше, чем только одна ультрафильтрующая мембрана.

Источник: infomain.ru

Похожие новости:

В Японии разработали ткань, поглощающую радиацию

Ученые из Института промышленной науки при Токийском университете заявили: им удалось получить ткань, впитывающую радиоактивный цезий из воды и почвы. К тому же недавно комиссия ООН обнародовала отчет, в котором говорилось, что последствия аварии на АЭС "Фукусима-1" не страшны для местного населения Эксперты намерены с помощью ..

2012-05-30 2728 0 Технология

Найдено неожиданное применение радиоактивным отходам из Чернобыля

Эндрю Миллер (Andrew Miller) и Райан Пирс (Ryan Pierce), создатели криптовалюты Zcash, использовали чернобыльские радиоактивные отходы для сохранения анонимности участников в сети. Об этом сообщает издание Motherboard.Большинство криптовалют основано на публичной проверке цепочки блоков транзакции, ..

2018-02-18 15781 0 Технология

Радиация угрожает современной микроэлектронике

Радиация угрожает современной микроэлектронике в десять раз сильнее, чем считалось до сих пор, полагают исследователи из Университета Вандербильта (США). По мере миниатюризации уязвимость транзисторов растёт вплоть до того, что отдельное устройство может быть выведено из строя единственным ионом.Исследование, проведенное Эндрю ..

2012-07-23 2239 1 Технология

Израиль продемонстрировал миру квантовую левитацию

Серия новых опытов в яркой и наглядной форме продемонстрировала зрителям удивительные квантовые эффекты. Парящие без видимой поддержки предметы - можно ли придумать что-то лучшее для того, чтобы обычный человек мог "пощупать" квантовую физику? Ученые из университета Тель-Авива поставили несколько ..

2011-10-23 3517 0 Технология

Физики изучили ультратонкий материал, останавливающий пули на лету

Физики из университета Райса (Rice University) и Массачусетского технологического института (MIT) изучали свойства полиуретана. Макроскопические баллистические тесты показали, что этот полимерный материал может не просто останавливать на лету 9-миллиметровые пули, но и "заращивать" входные отверстия. "Полимер останавливает и фактически ..

2012-11-23 2774 0 Технология

Медицинский датчик из бактерии

Человеческую кишечную бактерию можно снабдить молекулярно-генетическим устройством, с помощью которого микроб будет запоминать, что происходило в организме хозяина. Чтобы узнать, что не так у нас со здоровьем, мы измеряем температуру, измеряем давление, сдаём анализы. Чем больше информации получит врач, тем лучше для пациента, но ведь ..

2015-07-13 3148 0 Технология

Судьба развития нанотехнологии в России

В последнее время много в СМИ говориться о новом направлении современной науки и бизнеса: нанотехнологии. В 2008 году в США продано этих новых товаров на 150 миллиардов долларов, а через 10 лет прогнозы указывают на увеличение объёма общих изделий и их продаж до 1,5-2 триллионов долларов в год. ..

2012-03-21 2601 0 Технология

Технологический регресс

В нынешнем году научное отставание России от Америки будет только нарастать. На прошлой неделе в США закончилась международная выставка потребительской электроники International CES 2014. Она наглядно продемонстрировала, что прошедший 2013 год увеличил технологический разрыв между западом и развивающими странами. И хотя ..

2014-01-13 3064 2 Технология

Цену на нефть убил холодный ядерный синтез-

Интересная новость прошла в СМИ. Комиссия физиков подтвердила: генератор Е-САТ производит огромное количество почти бесплатной, экологически чистой энергии. Кому выгодно сейчас открывать технологии, которые годами намеренно блокировались, а их изобретатели уничтожались-Вы задумывались, почему ..

2014-11-01 5218 0 Технология

Биоинженеры собрали оптическую призму из частиц вирусов

Американские биоинженеры превратили спиральные частицы вирусов в кубики "Лего", из которых они собрали ряд объектов, в том числе и плоскую призму, которая расщепляет свет благодаря структуре, похожей по своему устройству на лапшу быстрого приготовления, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature ..

2011-10-20 2719 0 Технология

Чуткий нос на страже безопасности пассажиров

На международной конференции по авиационной безопасности, которая проходила в начале октября в Амстердаме, «Аэрофлот» продемонстрировал свои наработки в борьбе с терроризмом. Служебные лабрадоры, овчарки и спаниели - привычная картина в европейских аэропортах. Четвероногие спецы способны учуять запах опасности как никто другой: ..

2011-10-20 2276 0 Технология

Светодиодные лампы могут быть вредны

Освещение, основанное на светодиодах, скоро станет едва ли не повсеместным — в домах, офисах, на городских улицах. Однако ученых настораживает воздействие этого энергоэффективного света. Возможно, такие лампы могут отрицательно сказаться на биологических часах человека. Дело в том, что свет ..

2011-10-20 7618 5 Технология

Британцы мумифицировали таксиста по египетскому рецепту

Те или иные способы бальзамирования тел умерших человечество практиковало и после эпохи древнего Египта. Но авторы необычного опыта считают, что именно они первыми наиболее точно и полно восстановили тот, легендарный способ фараонов. Эксперимент провели химик Стивен Бакли (Stephen Buckley) ..

2011-10-20 2602 0 Технология

Новая технология РЛС позволит видеть сквозь стены

Способность видеть сквозь стены – уже не предмет научной фантастики, благодаря новой технологии «радар», разработанной в лаборатории Линкольна Массачусетского технологического института. Так же, как люди и другие животные видят через волны видимого света, которые отражаются от объектов, видит ..

2011-10-21 5840 0 Технология

В России грядет биореволюция

В эти дни в Москве прошло первое собрание технологической платформы "Биоиндустрия и Биоресурсы - БиоТех-2030". Будущее биотехнологии России - в лабораториях биологического факультета Московского университета. Альянс Московского государственного университета имени Ломоносова и корпорации "Ростехнологии" приносит первые плоды."Роли тут совершенно понятны. "Ростехнологии" ..

2011-10-22 2701 0 Технология