p Quase 800 milhões de pessoas em todo o mundo não têm acesso a água potável segura, e cerca de 2,5 bilhões de pessoas vivem em condições precariamente insalubres, de acordo com os Centros de Controle e Prevenção de Doenças. Juntos, a água potável insegura e o fornecimento inadequado de água para fins de higiene contribuem para quase 90% de todas as mortes por doenças diarreicas - e intervenções eficazes de saneamento ainda são um desafio para cientistas e engenheiros. p Um novo estudo publicado em Nature Nanotechnology propõe uma nova estratégia baseada em nanotecnologia para melhorar a filtração de água. O projeto de pesquisa envolve as vibrações minúsculas de nanotubos de carbono chamados "fônons, "que melhoram muito a difusão da água através de filtros de saneamento. O projeto foi o esforço conjunto de uma equipe de pesquisa da Universidade de Tsinghua-Universidade de Tel Aviv e foi liderado pelo Prof. Quanshui Zheng do Centro Tsinghua para Nano e Micro Mecânica e pelo Prof. Michael Urbakh da Escola de Química TAU, ambos do TAU-Tsinghua XIN Center, em colaboração com o Prof. Francois Gray da Universidade de Genebra.

p Sacudir, chocalho, e deslize

p "Descobrimos que vibrações muito pequenas ajudam os materiais, seja molhado ou seco, deslizam mais suavemente um pelo outro, "disse o Prof. Urbakh." Por meio de oscilações de fônon - vibrações de nanotubos que transportam água - o transporte de água pode ser aprimorado, e o saneamento e a dessalinização melhorados. Os sistemas de filtragem de água requerem muita energia devido ao atrito no nível nano. Com essas oscilações, Contudo, testemunhamos três vezes a eficiência do transporte de água, e, claro, uma grande quantidade de energia economizada. "

p A equipe de pesquisa conseguiu demonstrar como, sob as condições certas, tais vibrações produzem uma melhoria de 300% na taxa de difusão de água usando computadores para simular o fluxo de moléculas de água fluindo através dos nanotubos. Os resultados têm implicações importantes para os processos de dessalinização e conservação de energia, por exemplo. melhorando a eficiência energética para dessalinização usando membranas de osmose reversa com poros em nível de nanoescala, ou conservação de energia, por exemplo. membranas com nanotubos de nitreto de boro.

p Crowdsourcing da solução

p O projeto, iniciado pelo World Community Grid da IBM, foi um experimento em crowdsourced computing - realizado por mais de 150, 000 voluntários que contribuíram com seu próprio poder de computação para a pesquisa.

p "Nosso projeto ganhou o privilégio de usar a grade da comunidade mundial da IBM, uma plataforma aberta de usuários de todo o mundo, para executar nosso programa e obter resultados precisos, "disse o Prof. Urbakh." Este foi o primeiro projeto deste tipo em Israel, e nunca poderíamos ter feito isso com apenas quatro alunos no laboratório. Teríamos exigido o equivalente a quase 40, 000 anos de capacidade de processamento em um único computador. Em vez disso, tivemos o benefício de cerca de 150, 000 voluntários de computação de todo o mundo, que baixaram e executaram o projeto em seus laptops e computadores desktop.

p "A computação coletiva está desempenhando um papel cada vez mais importante nas descobertas científicas, "O Prof. Urbakh continuou." Como mostra nossa pesquisa, a gama de questões que podem se beneficiar da participação do público está crescendo o tempo todo. "

p As simulações de computador foram projetadas por Ming Ma, que se formou na Universidade de Tsinghua e está fazendo sua pesquisa de pós-doutorado no grupo do Prof. Urbakh na TAU. Ming catalisou a colaboração internacional. “Os alunos de Tsinghua são notáveis. O projeto representa a cooperação muito positiva entre as duas universidades, que está ocorrendo no XIN e por causa do XIN, "disse o Prof. Urbakh.

p Outros parceiros neste projeto internacional incluem pesquisadores do London Centre for Nanotechnology da University College London; a Universidade de Genebra; a University of Sydney e a Monash University na Austrália; e a Universidade Xi'an Jiaotong na China. Os pesquisadores estão atualmente em negociações com empresas interessadas em aproveitar o know-how de oscilação para diversos projetos comerciais.