به گزارش خبرگزاری ایمنا و به نقل از ساینس دیلی، بر اساس پژوهش جدید منتشر شده در نشریه ACS Nano، دانشمندان دانشگاه تگزاس در شهر آستین با الهام از مکانیسمهای طبیعی، کانالهای غشایی مصنوعی طراحی کردهاند که امکان استخراج هدفمند عناصر کمیاب خاکی میانی همچون اروپیم (Eu³⁺) و تربیم (Tb³⁺) را فراهم میکند، این روش نهتنها بازدهی بالاتری دارد، بلکه نسبت به شیوههای سنتی بر پایه حلالها سازگاری زیستی بیشتری نشان میدهد.
عناصر کمیاب خاکی میانی بهعنوان موتور محرکه فناوریهای سبز از توربینهای بادی تا باتری خودروهای الکتریکی شناخته میشوند با پیشبینی افزایش ۲۶۰۰ درصدی تقاضا تا سال ۲۰۳۵، این نوآوری میتواند عرضه داخلی در آمریکا را تقویت و وابستگی به واردات پرهزینه را کاهش دهد.
مکانیسم عملکرد
کانالهای مصنوعی با تقلید از پروتئینهای انتقالی در سیستمهای زیستی، تنها به یونهای خاصی اجازه عبور میدهند، با استفاده از ساختار پیلارن (pillararene)، این کانالها قادرند یونهای عناصر میانی را با انتخابپذیری ۴۰ برابری نسبت به عناصر سبک (مثل لانتانیم) و ۳۰ برابری نسبت به عناصر سنگین (مثل ایتربیم) جدا کنند، شبیهسازیهای رایانهای نشان میدهد این انتخابپذیری از تعاملات آبمحور بین یونها و کانال ناشی میشود.
ونکات گانسان، استاد مهندسی شیمی در این باره گفت: این کانالها همچون دروازهبانهایی مولکولی عمل میکنند که تنها به یونهای هدف اجازه عبور میدهند، این گام اولیه برای تقلید از مکانیسمهای طبیعت در صنعت است.
پژوهشگران امیدوارند با توسعه این فناوری در مقیاس صنعتی، چالشهای زنجیره تأمین عناصر استراتژیک را بینیاز کنند.
نظر شما