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微型“离子泵”可以使清洁水更便宜并为未来技术提供动力
科学家们开发出了一种新型装置，可以使用很少的能量在水中移动带电粒子，而且无需任何移动部件。这一突破可能会带来更便宜的方法来淡化海水、去除饮用水中的有毒金属、回收电池，甚至支持新的医疗技术。这项由大学团队领导的研究[…]这篇文章首先出现在《知识科学报告》上，微型“离子泵”可以使清洁水更便宜，并为未来技术提供动力。
来源:Knowridge科学报告科学家们开发出了一种新型装置，可以使用很少的能量在水中移动带电粒子，而且无需任何移动部件。
这一突破可能会带来更便宜的方法来淡化海水、去除饮用水中的有毒金属、回收电池，甚至支持新的医疗技术。
这项研究由加州大学欧文分校和特拉维夫大学的团队领导，介绍了他们所谓的“棘轮离子泵”。
与通常依赖复杂化学反应和高能耗的传统系统不同，这种新设备使用简单、快速变化的低压信号来工作。
离子泵的核心是控制带电粒子（称为离子）如何在液体中移动。
这个过程在许多领域都很重要，从水净化到细胞在人体内的功能。然而，当前大多数技术都是能源密集型且昂贵的，这限制了它们的使用。
新设备采用了非常不同的方法。它使用两面都涂有超薄金属层的薄多孔膜。
这些层不会堵塞膜上的小孔，因此离子仍然可以通过。当施加小电压并快速打开和关闭时，它会产生离子朝一个方向的稳定运动。
这种效应被称为“棘轮”。简单来说，这意味着即使信号来回变化，系统的结构也会导致离子整体向前移动。
该设计利用了金属表面和液体溶液之间边界处的电行为，尤其是在纳米尺度上。
该系统最令人印象深刻的方面之一是它可以推动离子抵抗相反的力，这对于实际使用至关重要。
在早期测试中，研究人员使用该设备去除水中的盐分。他们使用非常低的电压实现了约 50% 的盐减少，表明该技术既有效又节能。
资料来源：加州大学欧文分校。