Micrografie elettroniche delle membrane PA di tipo Turing. (A) Immagini SEM a basso ingrandimento delle due superfici della membrana. (B) Immagini SEM ad alto ingrandimento delle due diverse strutture. (C e D) Immagini TEM dell'area proiettata (C) e immagini TEM trasversali (D), mostrando le caratteristiche interne e le morfologie tridimensionali delle due strutture. Credito: Scienza (2018). DOI:10.1126/science.aar6308
Un team di ricercatori della Zhejiang University in Cina ha utilizzato un modello matematico sviluppato da Alan Turing per creare un tipo unico di rete in poliammide. Nel loro articolo pubblicato sulla rivista Scienza , il gruppo descrive il loro processo e come hanno scoperto che la rete potrebbe essere utilizzata per filtrare l'acqua.
Alan Turing, famoso cracker della macchina tedesca Enigma, e sviluppatore di alcuni dei fondamenti dell'informatica, si dilettava anche di chimica. Nel 1952, in realtà ha pubblicato un articolo che descrive un modello matematico che spiega come si verificano modelli a strisce unici negli animali. La sua matematica descriveva un processo mediante il quale due sostanze chimiche, quando mescolati insieme, a turno interrompendo le azioni dell'altro. Negli esseri viventi, le sostanze chimiche sono ormoni che influenzano caratteristiche come le strisce sulle tigri. Era nei diversi modi in cui gli ormoni venivano diffusi attraverso i tessuti, Alan ha sostenuto, che ha causato i modelli. In questo nuovo sforzo, i ricercatori hanno deciso di creare un nuovo materiale basato sul modello che Turning aveva creato.
Invece di usare materiale biologico, i ricercatori hanno utilizzato un tipo di poliammide, normalmente prodotto dalla reazione di cloruro di trimesoile e piperazina. Per renderlo diffuso nei modi descritti dal modello di Turing, il team ha aggiunto alcol polivinilico. Il risultato era una rete simile al nylon, le cui caratteristiche potrebbero essere modificate alterando gli ingredienti nella reazione. In una di queste forme, la rete ha prodotto un materiale che ai ricercatori sembrava un filtro. Sorpreso, l'hanno testato per vedere quanto bene potesse rimuovere il sale dall'acqua. Riferiscono che il materiale è stato in grado di filtrare grandi tipi di sale in modo più efficiente rispetto ai metodi attuali:ha consentito il passaggio di meno sale, pur consentendo più acqua. Ulteriori test hanno rivelato che il loro filtro unico era in grado di gestire 125 litri di acqua all'ora quando era messo sotto pressione. Ha anche rimosso circa tre volte più sale rispetto ai filtri convenzionali. I ricercatori non si aspettano che il filtro venga utilizzato negli impianti di desalinizzazione, tuttavia, i filtri in tali piante devono essere in grado di rimuovere piccoli sali. Ma, notano, i filtri potrebbero rivelarsi utili nella pulizia dei rifiuti di fabbricazione. Notano anche che il loro lavoro dimostra che esistono possibilità di utilizzare le idee di Turing per realizzare prodotti utili.
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