Científicos comprueban el desplazamiento de moléculas de agua en una membrana. Un equipo investigador de la Universidad Imperial de Londres, ha experimentado por primera vez el desplazamiento de moléculas de agua a través de un lugar delimitado. La investigación ofrece resultados que pueden tener repercusión en los procesos de purificación y desalinización de agua.
Se ha utilizado una membrana empleada en la desalinización. Concretamente, el movimiento de las moléculas de agua, se ha observado en una membrana de poliamida (PA), empleada en la producción de agua dulce. Esta membrana, se utiliza para suprimir la presencia de sal del agua de mar y, de esta forma, obtener agua dulce.
Un experimento pionero
El estudio cuestionó la creencia habitual. La común era considerar que el comportamiento del agua en las membranas podría ser el mismo que cuando no se encuentran en una zona delimitada. Sin embargo, Joao Cabral, miembro del estudio, puso en duda esta concepción. Como él indica, este punto de vista sonaba ilógico a sus oídos.
Se utilizó una técnica experimental en un reactor nuclear. En el marco del estudio, se llevó a cabo una nueva técnica conocida como dispersión de neutrones cuasi-elástica e inelástica. Para desarrollar este método, se empleó un reactor nuclear, a fin de obtener la geometría de los movimientos moleculares del agua. De igual forma, se pudo calcular los múltiples coeficientes de difusión, es decir, la cadencia a la que el agua se difunde por la membrana.
Se llevó a cabo una técnica novedosa: dispersión de neutrones cuasi-elástica e inelástica
El experimento ha sido pionero. A través del estudio realizado, el equipo ha logrado ofrecer una demostración que, por primera vez, ofrece conclusiones sobre el paso de moléculas de agua en la desalinización. Los resultados han ofrecido una visión sobre el proceso que se realiza a nivel molecular. De igual forma, se llevaron a cabo estimaciones entre las interacciones entre neutrones respecto de una muestra.
El estudio abre la puerta a una nueva generación de membranas. Como resultado del estudio, los investigadores pueden formular nuevos tipos de membranas de desalinización y purificación, que operen de forma más precisa. En esta línea, señala Cabral, para el diseño de nuevos materiales, es esencial la heurística, de esta forma, los profesionales realizarán numerosas combinaciones y apreciarán las mejores.
Los resultados, facilitarán el diseño de nuevas membranas de desalinización y purificación de agua
Mediciones precisas para simulaciones por ordenador
Simulaciones por ordenador para la investigación actual. Las membranas que se emplean hoy en día, tienen su fundamento en las que se diseñaron en los años 70 del siglo XX. Por lo tanto, considera Cabral, deben producirse avances. Para el diseño de nuevos modelos, se desarrollan modelos de simulación, sin embargo, estas simulaciones no disponen de mediciones previas.
El estudio ofrece a los modelos de simulación, mediciones previas. Los resultados obtenidos, facilitan que el diseño de nuevos materiales pueda estar validado con la precisión de valores obtenidos. El trabajo realizado recoge datos altamente precisos sobre el desplazamiento de las moléculas de agua por la membrana.
Se han recogido datos altamente precisos sobre el desplazamiento del agua por la membrana
La investigación, prevé experimentar con diferentes tipos de membranas. En el proceso de pruebas, únicamente se ha utilizado membranas de poliamida. Por lo tanto, aún restaría proceder de igual forma con distintos tipos de membranas. De esta manera, se podría comprobar cómo se comporta el agua en esas membranas. De igual forma, sería positivo para el estudio nuevos contextos de investigación como distintos tipos de presión o diferentes sales.
Conclusión
La investigación ofrece fórmulas más eficientes, e incluso, más sostenibles. Como hemos podido observar, la innovación no solo consiste en desarrollar nuevas tecnologías. También se concentra en el estudio del comportamiento necesario para poder ser precisos en la innovación. Por lo tanto, en base al conocimiento expuesto, pueden diseñarse nuevas alternativas que sean más eficientes y, en muchos casos, más sostenibles.
