通过用石墨烯创建新的透析膜来彻底改变透析过程

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麻省理工学院的工程师团队可能会通过用石墨烯创建新的透析膜来彻底改变透析过程
麻省理工学院的工程师团队可能会通过用石墨烯创建新的透析膜来彻底改变透析过程

它可以是比钢强10倍,是超导,并且正在使用革新一切从灯泡互联网在最新的基于石墨烯的创新技术中,一个麻省理工学院的工程师团队可能会用这种神奇的材料制成一种新的膜,从而彻底改变透析过程,该膜能够从溶液中过滤出纳米尺寸的分子,速度比目前的透析系统快10倍。


除血液透析(从肾脏功能不正常的患者的血液中清除废物的过程)外,科学家还使用透析来分离特定分子,纯化药物并从化学溶液中清除不需要的残留物。由于其厚度,现代透析膜的工作速度相当缓慢,但是由于厚度小于一纳米,这种新的石墨烯膜可以加快处理速度。

麻省理工学院机械工程系的Piran Kidambi说:“由于石墨烯太薄,在石墨烯上的扩散将非常快。” “一个分子不必在离开另一侧之前穿过厚膜上所有这些曲折的孔而完成繁琐的工作。将石墨烯引入这种生物分离机制非常令人兴奋。”

创建用于透析的石墨烯膜涉及的四个阶段
创建用于透析的石墨烯膜涉及的四个阶段

麻省理工学院的研究小组开发了一种工艺来制造石墨烯超薄层,该层实际上起分子选择性筛的作用。然后,研究小组创建了具有各种尺寸的毛孔的不同膜。这种调节孔尺寸的高度特异性能力使研究人员能够测试不同膜对特定分子的过滤能力。

一种石墨烯膜,设计有很小的孔,可以穿透只有0.66纳米宽的氯化钾分子。发现该膜可以有效地使那些分子通过,但可以阻挡较大的分子,例如L-色氨酸,后者的宽度仅为0.2纳米。

研究人员指出,尽管这种新型透析膜在加速实验室规模的分离过程中具有特殊用途,但它也具有改善血液透析系统的潜力。由于目前的血液透析疗法仅对一名患者进行长达四个小时的治疗,因此绝对可以接受任何减少。

该小组的研究发表在《高级材料》杂志上

weinxin
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