Вход на сайт

МЕДИАМЕТРИКА

Облако тегов

Расширение потенциала нанотехнолгий в сферу доступа к чистой воде

Аватар пользователя Abgeschmiert

ни одна исследовательская группа никогда не имела столько необходимой вычислительной мощности для запуска столь детального моделирования для изучения условий потока в реальных фильтрах. Партнёры World Community Grid и более 150 000 добровольцев приняли участие в этом проекте, где удалось смоделировать водный поток с детализацией не доступной до сих пор, где и были обнаружены феномены не найденный на предыдущих этапах исследования.
 

Доктор Франсуа Грей
CNNM, Университет Цинхуа, Пекин, Городской Центр Кибернетики Китая, Женева, Швейцария
6 июля 2015

Краткое резюме
Команда «Вычисления „Чистая Вода“ обнаружила, что вода может проходить через тончайшие нанотрубки намного свободнее, чем ранее предполагалось. Это инновационное понимание фундаментальных физических процессов может послужить повышению доступности чистой воды для миллионов, через более эффективные методы фильтрации и опреснения воды. Так же, это возможно применить в сферах медицинской и чистой энергетики. Данное открытие уже опубликовано в Nature Nanotechnology, наиболее авторитетном журнале о натонехнологиях.



Визуализация создана волонтёрами для изучения взаимодействия воды и углеродных нанотрубок. Чистая вода — основа жизни, сейчас, миллионы людей по всему миру испытают её не достаток. Наша команда отрыла феномен который может стать важным шагом вперёд на пути к получению чистой воды всем нуждающимся. На сегодняшний день, около миллиона человек ежегодно умирает из-за некачественной воды, вместе с этим население увеличивается, климат меняется и проблема будет усугубляться. Существующие на данный момент системы дороги и нуждающимся они часто недоступны. Исследования названные „Вычисления “Чистая Вода» может изменить сложившуюся ситуацию. И эта поразительная находка совсем недавно была опубликована в ведущем журнале посвященным нанотехнологиям «Природа Натотехнологий „(Nature Nanotechnology).

В основном, это открытие касается вопроса: “Как мы потенциально можем, т.е. максимально эффективно с меньшими затратами, использовать углеродные нанотрубки для создания фильтров для воды.» Углеродные нанотрубки создают листы толщиной в один атом, называемые графеном, скрученным в тонкие трубки, диаметром несколько нанометров (около одной десяти тысячной диметра человеческого волоса). Такой диаметр трубок позволяет молекулам воды проходить через них, и задерживать крупные частицы и микроорганизмы во время фильтрации воды. Они настолько малы, что научное сообщество предположило, что для практического примирения вода будет идти через них слишком медленно. Однако, ранние эксперименты показали что вода иногда проходит через много легче чем ожидалось.

image

Увеличение потока может подразумевать более эффективный фильтр, но из-за отсутствия достаточной вычислительной мощности, до настоящего момента, был большой пробел между тем, что учёные могут понять через компьютерное моделирование и тем, что может быть получено в реальных условиях. Исследователи этого проекта сосредоточили усилия на ликвидации этого недостатка. Через массовые вычисления с помощью сети World Community Grid удалось открыть, что опредлённые виды естественных вибраций называемых фоновыми, находясь в определённых условиях, могут привести к 300% росту степени диффузии (можно сказать потоку) воды через углеродные нанотрубки, что сопоставимо с предыдущими теоретическими выкладками. Особо важно, что с малой вибрацией происходит естественное выделение тепловой энергии, естественно находящейся во всех материалах, и необходимости во внешних источниках энергии для использования преимуществ этого феномена.

Чем это открытие может обозначать в будущих исследованиях? Непосредственным приложением в использовании новых идей этого практического моделирования- разработка эффективных водных фильтров. Если эксперименты подтвердят предположения, такие фильтры смогут помочь увеличить доступность к чистой воде миллионам людей по всему миру. Так же возможно получить более дешевые способы получения пресной воды (в частности, из морской).

Использования этого наноразмерного феномена, позволит создать мембраны и фильтры которые позволят совершить революцию во многих процессах и даже отраслях, касающихся воды или, вообще, жидкости. Например, это открытие позволит доставлять медикаменты сквозь тонкие каналы через стенки живой клетки. В будущем, это может быть применимо для доказательства процесса получения чистой энергии через смешивание чистой и солёной воды, известным как осмотические электростанции.

Эти разнообразные возможности удалось открыть только благодаря волонтёрам, потому что ни одна исследовательская группа никогда не имела столько необходимой вычислительной мощности для запуска столь детального моделирования для изучения условий потока в реальных фильтрах. Партнёры World Community Grid и более 150 000 добровольцев приняли участие в этом проекте, где удалось смоделировать водный поток с детализацией не доступной до сих пор, где и были обнаружены феномены не найденный на предыдущих этапах исследования.

image
Члены команды Computing for Clean Water: Zhiping Xu, Ming Ma Quanshui Zheng and Francois Grey

Эта работа, результат глобального сотрудничества между исследователями из Китая, Швейцарии, Израиля, Великобритании и Австралии. Спасибо всем участникам. Этот проект, законченный за пару лет, занял бы около 40 000 вычислительных лет, если просчитывался бы на одном компьютере. От имени командны, хочется поблагодарить всех добровольцев принявших участие в этих исследованиях. Это достижение так же принадлежит им.

Узнать больше и присоединиться к World Community Grid в следующих открытиях:
IBM Press Release
'Water transport inside carbon nanotubes mediated by phonon-induced oscillating friction' paper, published in Nature Nanotechnology

 

Фонд поддержки авторов AfterShock

Комментарии

Аватар пользователя mastak
mastak(4 года 11 месяцев)(08:47:24 / 13-11-2015)

Оне обнаружили, что если решетку вибрировать то она фильтрует лучше ... ооо

Аватар пользователя alexandrv
alexandrv(5 лет 2 месяца)(16:48:17 / 13-11-2015)

Следующим открытием будет очистка фильтра вытряхиванием.

Аватар пользователя Abgeschmiert
Abgeschmiert(2 года 3 недели)(17:24:35 / 13-11-2015)

типа сострил? да? ну понятно- ума палата, тебя тоже обшли незаслуженно?

правильно, ты еще плюнь на их фотки

Спасибо всем участникам. Этот проект, законченный за пару лет, занял бы около 40 000 вычислительных лет, если просчитывался бы на одном компьютере.

ты еще напиши в Nature Nanotechnology, глядишь  и опубликуют, бабала скосишь по серьезному, не то что в рунете.

Аватар пользователя alexandrv
alexandrv(5 лет 2 месяца)(17:29:26 / 13-11-2015)

Ок

Аватар пользователя Abgeschmiert
Abgeschmiert(2 года 3 недели)(17:45:05 / 13-11-2015)

ну и мне там  за наводку зашлешь долю)

Аватар пользователя alexandrv
alexandrv(5 лет 2 месяца)(18:24:29 / 13-11-2015)

Держи карман шире!)))

Аватар пользователя юрчён
юрчён(5 лет 2 недели)(13:29:51 / 13-11-2015)

Обычный грант, где отчёт должен быть громко кричащим. Все эти "открытия" сулящими завалить весь мир чистой водой, в том числе и с нанотрубками и прочими наноми, льются как из рога изобилия, только воз и ныне там.

Аватар пользователя Abgeschmiert
Abgeschmiert(2 года 3 недели)(14:41:14 / 13-11-2015)

ога, грант) ты  ващета читешь посты прежде чем коментить?

Партнёры World Community Grid и более 150 000 добровольцев приняли участие в этом проекте,

Аватар пользователя юрчён
юрчён(5 лет 2 недели)(14:50:43 / 13-11-2015)

Да хоть 1000050000 добровольцев. Там любые работы предполагают гранты, ибо это банально деньги на реализацию которые выдаёт государство или частные "пожертвователи",  так во всём мире, и университеты их постоянно на регулярной основе выбивают, и чем громче проект, тем больше шанс на повышенный в $ грант, нынче в моде громко кричать про зелёную энергетику или про нано, наличие добровольцев преветствуется.

Аватар пользователя Abgeschmiert
Abgeschmiert(2 года 3 недели)(15:58:30 / 13-11-2015)

да все добровольцы получали гранты, записывайся,и ты получишь.

не придеца всякую пургу строчить,клаву ломать. просто забился и вот тебе и пожалуста грант)

Аватар пользователя юрчён
юрчён(5 лет 2 недели)(16:03:03 / 13-11-2015)

Дурачком то прикидываться не надо, или не прикидываешься ? Добровольцы на то и добровольцы, что работает задарма, или за небольшое покрытие их расходов.

Аватар пользователя Abgeschmiert
Abgeschmiert(2 года 3 недели)(16:09:34 / 13-11-2015)

ну так вступай,еклмн, хоть на средство от мозолей дадут

Аватар пользователя Abgeschmiert
Abgeschmiert(2 года 3 недели)(16:06:37 / 13-11-2015)

да юрчен, грантоеды совсем на голову сели! я тебя понимаю, ты такой  сидишь да колотишь по клаве, а тут какие то хрен проссышь бабло рубят, типа у них моск есть.

грантоеды они есть грантоеды, как в методичке написано.

вот они штоп ты  знал кому лучи щастья слать

Author information

Affiliations

  1. Department of Engineering Mechanics, Tsinghua University, Beijing 100084, China

    • Ming Ma,
    • Shuai Wu &
    • Quanshui Zheng
  2. London Centre for Nanotechnology, University College London, London WC1H 0AJ, UK

    • Ming Ma &
    • François Grey
  3. School of Chemistry, Tel Aviv University, Tel Aviv 69978, Israel

    • Ming Ma &
    • Michael Urbakh
  4. Center for Nano and Micro Mechanics, Tsinghua University, Beijing 100084, China

    • François Grey,
    • Shuai Wu &
    • Quanshui Zheng
  5. Department of Physics, Tsinghua University, Beijing 100084, China

    • François Grey
  6. Citizen Cyberscience Centre, CUI, University of Geneva, Carouge CH-1227, Switzerland

    • François Grey
  7. School of Civil Engineering, University of Sydney, Sydney, New South Wales 2006, Australia

    • Luming Shen
  8. XIN Center, Tsinghua University, Beijing 100084, China

    • Michael Urbakh &
    • Quanshui Zheng
  9. XIN Center, Tel Aviv University, Tel Aviv 69978, Israel

    • Michael Urbakh &
    • Quanshui Zheng
  10. Department of Mechanical and Aerospace Engineering, Monash University, Clayton, Victoria 3800, Australia

    • Jefferson Zhe Liu
  11. State Key Laboratory for Strength and Vibration of Mechanical Structures, School of Aerospace Engineering, Xi'an Jiaotong University, Xi'an 710049, China

    • Yilun Liu
  12. Applied Mechanics Lab, and State Key Laboratory of Tribology, Tsinghua University, Beijing 100084, China

    • Quanshui Zheng

Contributions

F.G., M.M. and Q.S.Z. proposed and designed the project. M.M. performed MD simulations, data analysis and theoretical analysis. F.G. coordinated the project and participated in data analysis. L.M.S. participated in the design of the MD simulations set-up and provided key resources for test simulations and data analysis. M.U. performed theoretical analysis and participated in data analysis. M.M., F.G., M.U. and Q.S.Z. wrote the manuscript. L.M.S., S.W., J.Z.L. and Y.L.L. participated in data analysis and manuscript preparation.

Competing financial interests

The authors declare no competing financial interests.

Corresponding authors

Correspondence to:

Author details

Аватар пользователя юрчён
юрчён(5 лет 2 недели)(16:13:26 / 13-11-2015)

И к чему вы это написали ? Кстати для свихнувшихся - грант обычное дело в институтах, банальное обеспечение их работ у будущих учёных. Так значит вы не прикидывались дурачком, а являетесь.

Аватар пользователя Abgeschmiert
Abgeschmiert(2 года 3 недели)(16:22:08 / 13-11-2015)

ну да, я типа дурачок, 

а ты такой умный достойных людей за  свой труд на общее благо и участие 100500 безвозмездных добровольцев оскорбил грантоедами.

или это типа была похвала?

Аватар пользователя юрчён
юрчён(5 лет 2 недели)(16:33:29 / 13-11-2015)

Да, ты дурачёк, потому что приписал мне оскорбление добровольцев, про которых я ничего плохого не говорил.

Аватар пользователя Abgeschmiert
Abgeschmiert(2 года 3 недели)(16:53:09 / 13-11-2015)

да я дурачок, и слово грантоеды ты действительно не писал.

теперь я понял подтекст: нераскрыто почему юрчена грантом обошли.

правильно?

Аватар пользователя юрчён
юрчён(5 лет 2 недели)(16:55:48 / 13-11-2015)

Неправильно, это у вас очередной неадекватный вывод.

Аватар пользователя Abgeschmiert
Abgeschmiert(2 года 3 недели)(17:21:31 / 13-11-2015)

как? разве у меня есть какиенить адекватные выводы, канешна кроме касающихся вашей персоны?

предъявите

Лидеры обсуждений

за 4 часаза суткиза неделю

Лидеры просмотров

за неделюза месяцза год

СМИ

Загрузка...