Nanoporous membranes have been shown to be valuable tools for filtering out impurities from water and numerous other applications. However, there's still much work to be done in perfecting their designs. Recently, the lab of Prof. Amir Haji-Akbari has de
纳米多孔膜已被证明是从水中过滤杂质和许多其他应用的有价值的工具。然而，在完善他们的设计方面还有很多工作要做。最近，Amir Haji Akbari教授的实验室已经证明，纳米孔在膜上的确切位置可以产生很大的影响。研究结果发表在ACS Nano上
近年来，由石墨烯、聚合物、硅和其他材料制成的纳米多孔膜已成功用于气体分离、脱盐、病毒过滤、发电、储气和药物输送。然而，事实证明，制造让所有合适的分子通过，同时将不需要的分子挡在外面的膜是很棘手的
例如，对于脱盐水，至关重要的是膜对水具有高渗透性，同时充分阻挡小的离子和分子溶质以及其他杂质。但研究人员发现，提高膜的渗透性往往会损害其选择性，反之亦然
一种有前途的方法是优化分离的纳米孔的化学性质和几何形状，以实现所需的渗透性和选择性，并将尽可能多的这些孔放置在纳米多孔膜中。然而，相邻的孔隙究竟是如何相互影响的，目前尚不清楚
在纳米尺度上，与孔壁相互作用的分子可以表现出挑战传统理论的行为。Haji Akbari实验室探索了他们是否可以通过微调纳米孔来设计具有更高精度和效率的创新膜系统
通过计算机模拟，Haji Akbari的研究团队发现，孔隙之间的纳米级接近会对透水性和排盐性产生不利影响。具体来说，他们创建了具有不同孔隙布置模式的膜的模拟，包括六边形晶格和蜂窝状晶格。他们发现，六边形图案允许孔之间有更大的距离，比具有蜂窝图案的膜具有更大的渗透性/选择性 哈吉·阿克巴里说，这些影响偏离了既定理论化学与环境工程助理教授Haji Akbari说：“这种认为孔隙阻力与孔隙接近程度无关的假设是不正确的。很明显，这取决于接近程度。”
他们的发现揭示了这些效应如何加速某些离子通过膜的运动，同时导致其他离子减速。此外，它可以为更好地设计纳米多孔膜提供信息，用于增强分离过程，如海水淡化和其他应用