![]() |
Исследователи из Дартмута создали насос, работающий на солнечной энергии. С его помощью можно удалять определённые загрязнители из воды. Об этом говорится в новом докладе в журнале Science. Когда вода поступает в насос, она активирует рецепторы, которые соединяются с отрицательно заряженными ионами — загрязнителями, нарушающими метаболизм у растений и животных. Когда вода выходит из насоса, другая волна деактивирует эти рецепторы, и они высвобождают загрязняющие вещества, удерживая их до безопасной утилизации. С помощью синтетического рецептора можно преобразовать световую энергию в химический потенциал и таким образом удалить загрязняющее вещество из отходов, — рассказывает Иван Апрахамян, профессор химии в Дартмуте и старший автор исследования. Сейчас устройство откалибровано для работы с хлоридами и бромидами. В дальнейшем его планируют использовать и для других веществ с высоким содержанием анионов: например, радиоактивных отходов, фосфатов и нитратов из сельскохозяйственных стоков, которые становятся причиной массовых мёртвых зон. Апрахамиан говорит, что в одном растворе можно разместить несколько рецепторов и активировать их светом разной длины волны. Это позволит нацеливаться и собирать каждый из анионов по отдельности. Синтетические рецепторы могут задерживать и отводить отрицательно заряженные молекулы. Исследователи смогли использовать эту способность, чтобы управлять потоком ионов хлорида из низкоконцентрированного раствора в высококонцентрированный. За 12 часов они переместили 8% ионов против градиента концентрации через мембрану с синтетическими рецепторами. Исследователи сосредоточились на хлориде по двум причинам:
Лаборатория Апрахамиана изучает синтетические соединения — гидразоны, которые реагируют на свет. Во время пандемии COVID аспирант Байхао Шао решил улучшить рецептор гидразона, чтобы он мог собирать и выделять анионы. Апрахамян пытался отговорить его, считая идею неконкурентоспособной. Но Байхао приступил к разработке рецептора. Рецептор может управляться возобновляемым источником энергии — светом. Он относительно прост в изготовлении и модификации. Исследователи создали рецептор с помощью «клик-химии» — метода, который был удостоен Нобелевской премии. Его изобрёл химик Барри Шарплесс спустя несколько лет после окончания Дартмута. Это исследование демонстрирует потенциал молекулярных машин. Восемь лет назад три химика получили Нобелевскую премию по химии за разработку их синтетических версий. Молекулярные машины широко распространены в природе: в клетках животных они работают на АТФ, а в клетках растений — на солнце. В организме человека крошечные молекулярные машины выполняют большую часть работы внутри клеток. Учёные десятилетиями пытались создать миниатюрные молекулярные машины вне организма, чтобы использовать их для очистки окружающей среды, доставки лекарств, диагностики и лечения заболеваний. Но оказалось, что разработать такие машины на бумаге проще, чем воплотить в реальности. Апрахамян говорит, что они хотят имитировать биологические процессы, используя солнечный свет для создания автономных систем фильтрации. 05.08.2024 |
Экология
![]() | |
ACS Central Science: Углеводные полимеры помогут очистить воду от загрязнителей | |
Вода, загрязнённая тяжёлыми металлами, может б... |
![]() | |
В СПбГУ нашли наночастицы, снижающие загрязнение огурцов тяжёлыми металлами | |
Фуллерен снижает токсичность меди для рас... |
![]() | |
Environmental Research Letters: Выбросы метана растут быстрее, чем когда-либо | |
Мир не смог замедлить выбросы метана, кот... |
![]() | |
Nature Chemistry: Созданы карбиды молибдена, эффективно преобразующие CO2 | |
Карбиды молибдена — перспективная а... |
![]() | |
ERS: Загрязнение воздуха и нехватка зелени увеличивают риск попасть в больницу | |
Загрязнение воздуха и отсутствие доступа ... |
![]() | |
В Тимирязевке разработали технологию длительного хранения растительного сырья | |
Способ создания растительных продуктов длитель... |
![]() | |
Учёные из России и Грузии нашли неизвестную лавовую реку в Цалкском каньоне | |
Российские и грузинские геологи провели м... |
![]() | |
NatComm: Открыто эффективное и безвредное для среды дезинфицирующее средство | |
В мире широко используется дезинфицирующее сре... |
![]() | |
Iopscience: Благодаря 3d-визуализации можно изучать деградацию нанопластиков | |
Исследователи из Университета Ватерлоо вп... |
![]() | |
Environmental Technology & Innovation: Для лучшей очистки нужно больше биопленки | |
Создание неровной поверхности на пластико... |
![]() | |
СПбГУ: Бамбучник замедляет деградацию почвы на Курильских островах | |
Геологи из Санкт-Петербургского университ... |
![]() | |
NW: Если учесть, откуда берутся дожди, риск глобальной нехватки воды возрастает | |
Одна из главных проблем современности&nbs... |
![]() | |
Nature Communications: Городам глобального Юга не хватает зеленых насаждений | |
Новое исследование показало, что города Г... |
![]() | |
TiA: Важный фермент в синтезе хлорофилла поможет выращивать устойчивые культуры | |
Исследователи изучили, как важный фермент... |
![]() | |
Мышь твою медь. Медь и мышьяк нашли в почве рядом с египетскими пирамидами | |
При строительстве комплекса пирамид в Гиз... |
![]() | |
IndChemMater: Изобретен простой метод переработки пластиковых отходов | |
Исследовательская группа под руководством... |
![]() | |
Ученые УГНТУ предложили способ декарбонизировать спиртовое производство | |
Учёные из Уфимского государственного нефт... |
![]() | |
В ТПУ изучат влияние вулканического пепла на содержание ценных элементов в угле | |
Учёный Томского политехнического университета ... |
![]() | |
Экологи СПбГУ исследуют углеродный след в почвах Ямала | |
Учёные из Санкт-Петербургского государств... |
![]() | |
Казанский ГАУ повышает урожайность пшеницы на 11% | |
Учёные Казанского государственного аграрного у... |
![]() | |
Бактерии способны производить биопластик — альтернативу пластику на основе нефти | |
Учёные ищут альтернативы пластику, который про... |
![]() | |
WRR: Выбросы углекислого газа приведут к росту наводнений в будущем на 50% | |
Исследование Бристольского университета и ... |
![]() | |
JACS: На технологию для преобразования CO₂ в топливо и химикаты вдохновил лотос | |
Исследователь из Университета Центральной... |
![]() | |
Atmospheric Research: Загрязнение воздуха повышает грозовую опасность | |
Загрязнение воздуха приводит к учащению л... |
![]() | |
AGU Advances: расшифрованы таинственные сигналы-предвестники PKP-волн | |
На протяжении десятилетий учёные пытались поня... |
![]() | |
Journal of Applied Ecology: Живая почва издает отчетливые звуки | |
Здоровые почвы издают звуки, которые человечес... |
![]() | |
Новый вид поражающих картофель бактерий обнаружили учёные Тимирязевской академии | |
Авторы исследовали изоляты Pectobacterium punj... |
![]() | |
Science Advances: Железную нитрогеназу будут использовать для фиксации CO₂ | |
Нитрогеназы — важные ферменты на&nb... |
![]() | |
Communications Biology: Генномодифицированные мухи займутся отходами и свалками | |
Команда Университета Маккуори предлагает испол... |
![]() | |
Экологичность роботов-доставщиков делает их привлекательнее для потребителей | |
Исследование Университета штата Вашингтон пока... |