Nanotechnological innovations can improve water purification
http://www.physorg.com/news/2011-05-nanotechnological-purification.html
By Annette Oestrand, May 13, 2011
研究團隊在奈米科技的領域中正嘗試不同方法，要改善（濾）水薄膜技術。其中之一是利用大自然自己的水運輸通道，水孔蛋白（aquaporins）。然而，為工業化製程打造穩定的薄膜，仍是一項挑戰。
水純化薄膜在許多應用中被使用，而目前也正開發不同類型的薄膜。沒有薄膜能完全將水過濾及淨化，但利用新的薄膜可獲得改善。
在這個歐盟執委會（EC）資助的計畫 MEMBAQ (Incorporation of Aquaporins in Membranes for Industrial Applications) 中，當研究者發展一項奈米技術創新時，利用一種獨特的、大自然已創造出來的結構。他們的靈感來自於細胞膜中，一種由蛋白質所構成的水運輸通道。那種蛋白質稱為水孔蛋白，只有純粹的 H2O 分子得以通過。在追尋一種具革命性奈米生物技術的水薄膜技術時，不同種類的水過濾膜會與這些水孔蛋白混用，相較於市面上其他薄膜，那能更有效率地將粒子與病原體自水中移除。
目前主要的挑戰是使薄膜適合工業化製程。然而，科學家們以一種有彈性的、如組織般的水膠層來支持水孔蛋白，然後以多孔的 Teflon（鐵弗龍，那有承接水膠與水孔蛋白水滴的能力）薄膜使水膠層穩定。
該計畫的目標是要開發能夠，例如，將廢水再生為飲水以及將鹽水淡化的薄膜。此外，這項技術能服務半導體製造客戶，因為他們使用許多超純水，而且也許能透過減少水純化過程所需要的能源，使這個產業變得更綠。如果每件事按計劃進行，客戶所取得的薄膜，其效率將比目前市面上的薄膜要好五到十倍。
改善水純化的另一種方法是透過一種由史丹佛大學研究者所開發的奈米技術。他們使棉花薄膜（上面塗布銀奈米線與奈米管）帶電，藉此殺死病原體。那是利用電氣機制而非尺寸將之排除。更大的孔隙使水流比陷住細菌的薄膜快上約 8 萬倍，而且能避免薄膜堵塞。這需要多重過濾器，因為電化薄膜只能殺死 98％ 的病原體。研究者已證明，讓水流過薄膜所需要的電力不到過濾幫浦所需能源的五分之一，且通過的水量足堪比擬。
不同淨水薄膜的市場正在成長中，而客戶也許在不久之後就能夠挑選更適合他們需求的薄膜。
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