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テクノロジー

東京大学ら、塩は通さず水は高速透過する「フッ素化ナノチューブ」を開発 40

ストーリー by nagazou
塩水 部門より
東京大学らの研究チームは13日、塩を通さないフッ素ナノチューブを開発したと発表した。海水を濾過して飲料水を作り出す用途などに使われる水処理膜の次世代版の実現につながる可能性がある(東京大学リリースニュースイッチ)。

新たに開発されたフッ素ナノチューブは、内壁がテフロン表面のようにフッ素で密に覆われており、塩を通さないが水は高速に流すことができるという。水処理膜の能力をあげるための基礎研究では、これまで「アクアポリン」が注目されてきたが、新たに開発されたフッ素ナノチューブでは、その塩は通さない上にアクアポリンの4500倍の速度で水を透過させることができたという。これまでにない圧倒的なスピードでの塩水の脱塩が実現可能になったとしている。
  • by Anonymous Coward on 2022年05月18日 8時51分 (#4251000)

    水分子を通すが、イオンは通さない。なら不思議でしょうがない。
    大きさに違いないだろう。
    どうなってるのか誰か教えてクレオパトラ。

    ここに返信
    • > 水分子を通すが、イオンは通さない。なら不思議でしょうがない。
      東京大学リリース [u-tokyo.ac.jp] によると

      フッ素化ナノチューブの内壁が負に帯電しているために、同じく負に帯電した塩化物イオンの侵入を許さないからである。

      だそうです。

      • by Anonymous Coward

        正に帯電したナトリウムイオンは侵入できるってこと?

      • by Anonymous Coward

        あれ、じゃあNa+イオンは通る?
        出てくるのはNaOH?

        • by Anonymous Coward

          Na+イオンは通して、Cl-イオンは止めるんでしょうね。

          • by Anonymous Coward on 2022年05月18日 9時44分 (#4251031)
            Na+は内壁にトラップされて、そのうち内壁の電荷が中和されそうな気もするけど…
            • by Anonymous Coward

              装置手前に滞留するだろうCl-にトラップされるんじゃない?

          • by Anonymous Coward

            本当にそれが出来たら産業用に応用出来そうw

            まぁ海水が飲めるようになる方が大きいだろうけど
            日本は水が豊富にあるけど、世界の国では飲料水を確保するのが大変な国が多いからね

            • 離島や船舶での水確保に重宝するでしょうね。

            • by Anonymous Coward

              原理が異なるだけで、「イオン交換膜」てのでイオンを分別して製塩なり淡水化なり行うってのは実用化されてますね
              電圧かけたり、チューブを構成する繊維に修飾基付けたりして
              だから「使い道はすでにあって、今後のコスト勝負」みたいなモノ

              • by Anonymous Coward

                イオン交換膜の場合は電力を消費しますね.
                これとは原理がまるで違います.

              • by Anonymous Coward

                イオン交換膜は電気を消費しないし
                「原理が異なるだけで」という最初の言葉をまるっきり見落としてるし
                もう少しおちつけ

              • by Anonymous Coward

                おっと失礼。「場合は」って書いてるな
                イオン交換膜を用いた電気透析の場合は、電力を消費して脱塩を行う、というのはその通り
                で、これはイオン交換膜がその交換能を得るために電圧をかけるとかではなく、膜自体は濾過するだけのもの

                で、そういう「イオンを分ける膜というのはあるよ、今回のものも類似の利用が可能だろうね」という話で出したものだから「原理がまるで違う」と言われても「原理が違うものだよ」という文脈なんだから原理が違うのは当たり前じゃん、というのが↑コメントの話

          • by Anonymous Coward

            マックスウェルの悪魔の化学版かな

            • by Anonymous Coward

              悪魔はエネルギー収支をひっくりかえせるから悪魔なので
              これは単に「ふるいにかけると粒が小さいものだけ落とせるよ」の電磁気版でしかないからなぁ
              「選別」に使うエネルギーは「押し込まれる溶液の圧力」からもらってるので悪魔の出番がない…

              もうちょっと違う言い方をすると

              塩の溶液をコレで作った膜で2分割したとき、勝手に「片方だけNa+ばかり、他方はCl-ばかり」になったらマクスウェルの悪魔がそこに居ることになる
              でも実際は一定のまま
              一方から他方に圧力をかけると、圧をかけた方はNa+と水が減り、もう一方に染み出す
              「仕事」をしたのは水に圧力をかけた者であって、悪魔はそこに居ない

        • by Anonymous Coward

          塩化物イオンだけ通せんぼした場合ドナン平衡でナトリウムイオンも移動しなくなる…のか?

  • by Anonymous Coward on 2022年05月18日 9時13分 (#4251011)

    高速で塩を精製できるってことかな?

    ここに返信
  • by Anonymous Coward on 2022年05月18日 9時30分 (#4251019)

    塩詰まりとかで膜やチューブの交換頻度が知りたい

    ドバイとかで真水プラントでも使われてるけど毎日交換してるんだろうか?
    水はバカ高いけどガソリンはタダみたいなもん

    ここに返信
    • by Anonymous Coward on 2022年05月18日 10時00分 (#4251042)

      今回のは「こうすれば塩水から塩を濾過できることがわかった」までで、#4251025も言ってるように実用可能かどうかはこれからの話。
      なので今の段階では耐久性やメンテナンスやランニングコストなどは未知数と考えてた方がいいです。

    • by Anonymous Coward

      塩詰まりは反対側から洗い流せばいい

    • by Anonymous Coward

      内径0.9nmのナノチューブ一本で実験やっただけとしか読めないので、工業的なレベルでの処理が可能かどうかの見通しさえ全くたたない状態
      ナノチューブをいっぱい束ねた膜を作れればいいですね~(意訳)と書いてある

  • by Anonymous Coward on 2022年05月18日 12時07分 (#4251112)

    そうなの( ゜o゜)?

    ここに返信
  • by Anonymous Coward on 2022年05月18日 15時54分 (#4251296)

    >東京大学らの研究チーム
    >東京大学ら

    ”ら”ってなんだろ?
    他の大学チームも共同で開発してたのか?
    なぜ功を独り占めとして発表したのだろうか?

    ここに返信
    • by Anonymous Coward

      ソースに

      理化学研究所との共同研究

      って書いてあるけど?

    • by Anonymous Coward

      独り占めはよくないと思います

  • by Anonymous Coward on 2022年05月18日 21時51分 (#4251518)

    こういうのってエントロピー増大の法則に矛盾しないの?
    半透膜も

    ここに返信
    • by Anonymous Coward

      圧力をかけて流すので外からエネルギーを加えることになり、エントロピー増大の法則には矛盾しない。

    • by Anonymous Coward

      勝手に「右がNa過剰、左がCl過剰に分かれる」ってやつならダメですが、
      水圧を利用してふるいにかけてるだけなんで、特に矛盾はないです。
      単に障害が物理的サイズじゃなく電荷というだけ。
      これがエントロピー増大法則に矛盾するなら、そこらへんのコーヒーフィルターも矛盾してることに。

  • by Anonymous Coward on 2022年05月19日 9時14分 (#4251674)

    この技術で服の裏生地作ったら衣服表面に汗染みから塩が出来るのを回避できる!?

    ここに返信
    • by Anonymous Coward

      その代わり内側が塩でべたべたに(笑)

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