01
А
Астрономия
02
Б
Биология
03
Г
Гуманитарные науки
04
М
Математика и CS
05
Мд
Медицина
06
Нз
Науки о Земле
07
С
Сельское хозяйство
08
Т
Технические науки
09
Ф
Физика
10
Х
Химия и науки о материалах
Химия и науки о материалах
7 мая

Статья Алана Тьюринга вдохновила ученых на создание опреснителя воды

Tan et al./Pixabay/Indicator.Ru

Китайские ученые создали принципиально новый фильтр для воды, который, по заявлениям авторов, намного лучше современных аналогов справляется с удалением соли. В основе разработки результаты единственной посвященной биохимии статьи математика Алана Тьюринга. Исследование опубликовано в журнале Science.

Знаменитый британский информатик и математик Алан Тьюринг известен в первую очередь как человек, взломавший код шифровальной машины «Энигма», которой пользовались нацистские военные. Однако в 1952 году он также написал работу о математической модели морфогенеза, то есть возникновения и развития органов и частей тела животных. В частности, его модель подходит для описания полос у зебры, пятен у леопарда или щупалец гидры. В его модели два химических вещества поочередно прерывают действие друг друга, в результате чего возникают подобные структуры. Сегодня такие вещества называют морфогенами — их выделяют клетки, а действие морфогенов можно описать математически — через различную скорость диффузии сквозь ткани.

В новой работе сотрудники Чжэцзянского университета использовали модель Тьюринга для того, чтобы создать структуры из органических веществ, хотя и не имеющих непосредственное отношение к живой природе. В их работе используются полиамиды — линейные синтетические высокомолекулярные соединения на основе группы CONH. Эти вещества образуются при реакции тримезоилхлорида и пиперазина, однако их диффузия в растворе не совсем соответствует модели Тьюринга. Чтобы обеспечить аналогичные модели условия, химики добавили поливиниловый спирт. В результате получилось вещество со структурой в виде переплетенных полых нитей толщиной в несколько десятков нанометров, причем параметры продукта можно регулировать, изменяя соотношения реактивов.

4ea504ed013b983b75471579f0f5f5ac26d37fff
Вещества со структурой, созданной при помощи модели Тьюринга
Tan et al.

Ученые проверили способность полученного материала фильтровать воду. Оказалось, что молекулы крупных солей, таких как сульфат магния, удаляются практически полностью, а концентрация обычной соли (хлорида натрия) уменьшалась более чем вдвое. Тесты показали, что вещество способно фильтровать 125 литров воды в час при прокачке под давлением в пять атмосфер, что по заявлениям авторов в три раза эффективнее, чем для доступных на рынке фильтров. В текущем варианте фильтр не подходит для создания питьевой воды, но уже может быть использован для очистки промышленных стоков. Более того, данный подход может привести к созданию еще более эффективных веществ.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Комментарии

Все комментарии
Обсуждаемое