नई निस्पंदन प्रणाली सुरक्षित पेयजल सुनिश्चित करती है,

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नई निस्पंदन प्रणाली सुरक्षित पेयजल सुनिश्चित करती है,

टफ्ट्स यूनिवर्सिटी स्कूल ऑफ इंजीनियरिंग के वैज्ञानिकों की एक टीम ने एक नई जैव प्रौद्योगिकी-प्रेरित निस्पंदन तकनीक विकसित की है जो दुनिया भर में हजारों लोगों को प्रभावित करेगी और पानी से संबंधित बीमारी को रोकने में मदद करेगी जो पर्यावरणीय राहत, औद्योगिक और रासायनिक उत्पादन में सुधार कर सकती है। खनन, अन्य प्रक्रियाओं के बीच।

पर प्रतिवेदन राष्ट्रीय विज्ञान अकादमी की प्रक्रियाएंशोधकर्ताओं ने प्रदर्शित किया कि फ्लोराइड को क्लोराइड और अन्य आयनों से उनके उपन्यास बहुलक झिल्ली – विद्युत आवेशित परमाणुओं द्वारा अलग किया जा सकता है – अन्य तरीकों से चुनिंदा रूप से दोगुना। प्रौद्योगिकी के उपयोग से पानी की आपूर्ति में फ्लोराइड विषाक्तता को रोका जा सकता है, जहां वह अणु स्वाभाविक रूप से मानव उपभोग के लिए बहुत उच्च स्तर पर होता है।

यह सर्वविदित है कि पानी की आपूर्ति में फ्लोराइड मिलाने से दांतों की सड़न का खतरा कम हो सकता है, जिसमें कैविटी भी शामिल है। कुछ भूजल आपूर्ति में प्राकृतिक फ्लोराइड का उच्च स्तर होता है, जो कम ज्ञात है और गंभीर स्वास्थ्य समस्याएं पैदा कर सकता है। अतिरिक्त फ्लोराइड के लंबे समय तक संपर्क में रहने से फ्लोरोसिस हो सकता है, जो वास्तव में दांतों को कमजोर कर सकता है, जिससे टेंडन और लिगामेंट्स और हड्डियों में फ्रैक्चर हो सकता है। विश्व स्वास्थ्य संगठन का अनुमान है कि पीने के पानी में उच्च फ्लोराइड सांद्रता दुनिया भर में दंत और अस्थि फ्लोरोसिस के हजारों मामलों का कारण बन सकती है।

अपेक्षाकृत सस्ती निस्पंदन झिल्ली के माध्यम से फ्लोराइड को हटाने की क्षमता उच्च दबाव निस्पंदन के उपयोग के बिना या सभी घटकों को पूरी तरह से हटाकर और फिर पीने के पानी को फिर से खनिज करके समुदायों को फ्लोरोसिस से बचाती है।

स्कूल ऑफ इंजीनियरिंग में रसायन विज्ञान और जैविक इंजीनियरिंग के एक सहयोगी प्रोफेसर आइस असाडेकिन ने कहा, “पीने ​​के पानी की आपूर्ति में अतिरिक्त फ्लोराइड को कम करने के लिए आयन-चयनित झिल्ली की क्षमता अत्यधिक उत्साहजनक है।” “लेकिन प्रौद्योगिकी का संभावित उपयोग पीने के पानी से अन्य चुनौतियों तक फैला हुआ है। झिल्ली बनाने के लिए हमने जिस विधि का उपयोग किया है वह औद्योगिक अनुप्रयोगों के लिए आसान है। इसमें शामिल हो सकता है।

उदाहरण के लिए, Azadecin ने कहा कि सिद्धांत रूप में यह प्रक्रिया स्थायी लिथियम बैटरी उत्पादन या परमाणु ऊर्जा उत्पादन के लिए आवश्यक यूरेनियम के लिए लिथियम के सीमित भूवैज्ञानिक भंडार से पैदावार में सुधार कर सकती है।

सिंथेटिक झिल्ली के डिजाइन को विकसित करने में, एसीटोन समूह जीव विज्ञान से प्रेरित था। कोशिका झिल्ली आयनों को कोशिकाओं के अंदर और बाहर जाने की अनुमति देने में उल्लेखनीय रूप से चुनिंदा हैं, और वे आयनों और अणुओं की आंतरिक और बाहरी सांद्रता को भी ठीक से नियंत्रित कर सकते हैं।

जैविक आयन चैनल विभिन्न आकारों और आवेशों के कार्यात्मक रासायनिक समूहों और पानी के लिए अलग-अलग अंतःक्रियाओं के साथ चैनलों को संरेखित करके इन छोटे आयनों के पारित होने के लिए एक अत्यधिक चयनात्मक वातावरण बनाते हैं। गुजरने वाले आयनों और इन समूहों के बीच संपर्क चैनल छेद के नैनोमीटर आयामों से मजबूर होता है, और मार्ग दर संपर्कों की ताकत या कमजोरी से प्रभावित होती है।

एज़्टेक की टीम द्वारा विकसित निस्पंदन झिल्ली को एक ज़्विटरियोनिक बहुलक कोटिंग द्वारा डिजाइन किया गया है – एक बहुलक जिसमें आणविक समूहों में सकारात्मक और नकारात्मक चार्ज चार्ज उनकी सतह से निकटता से जुड़े होते हैं – सूक्ष्म समर्थन पर, दोनों से घिरे नैनोमीटर की तुलना में चैनलों के साथ झिल्ली बनाते हैं सूक्ष्म और पानी से बचाने वाली क्रीम .. जैविक चैनलों की तरह, छिद्रों का बहुत छोटा आकार आयनों को छिद्रों में आवेशित और जल विकर्षक समूहों के साथ बातचीत करने के लिए मजबूर करता है, जिससे कुछ आयन दूसरों की तुलना में बहुत तेजी से यात्रा कर सकते हैं। वर्तमान अध्ययन में, बहुलक की संरचना फ्लोराइड बनाम क्लोराइड की पसंद के साथ बनाई गई थी। शोधकर्ताओं का कहना है कि ज्विटरियोनिक पॉलीमर की संरचना को बदलकर विभिन्न आयनों के चयन को लक्षित किया जा सकता है।

अधिकांश वर्तमान निस्पंदन झिल्ली कण या आणविक आकार और आवेश में महत्वपूर्ण अंतर से अणुओं को अलग करती है, लेकिन उनके छोटे आकार के कारण एकल परमाणु आयनों को अलग करना मुश्किल है और उनके विद्युत आवेश लगभग समान हैं।

इसके विपरीत, टफ्ट्स शोधकर्ताओं के झिल्ली आयनों को अलग करने में सक्षम हैं जो उनके परमाणु व्यास के केवल एक अंश से भिन्न होते हैं, भले ही उनके विद्युत व्यास लगभग समान हों।

कैम्ब्रिज स्थित एक कंपनी, स्विट्जरको, जिसने काम को वित्त पोषित किया, औद्योगिक प्रणालियों में उनके उपयोग का परीक्षण करने के लिए आयन अलग करने वाली झिल्ली के उत्पादन के पैमाने का पता लगाएगी।

कहानी स्रोत:

अवयव प्रदान की टफ्ट्स विश्वविद्यालय. नोट: सामग्री को शैली और लंबाई के लिए संपादित किया जा सकता है।

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Source by www.sciencedaily.com

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