Forskere ved Massachusetts Institute of Technology har for

første gang observeret enkelte ioners bevægelse igennem et karbon nanorør(carbon

nanotubes). Forskerne håber at systemet kan bruges, som meget fintfølende

sensorer og til afsaltning af havvand.

Karbon nanorør er meget små rør, 10.000 gange tyndere end et

menneske hår, som er bygget af karbonatomer arrangeret i en hønsenet-lignende

struktur, som er rullet sammen. Disse rør har en masse fordele i form af

utrolig høj styrke og unikke elektriske egenskaber. Rørene har tidligere været

tiltænkt brug i blandt andet sensorer, batterier og transistorer.

Hidtil når man har kigget på molekylers bevægelse gennem rør

har man kigget på meget korte rør, som er lavet ved at bore et hul i en silicium

membran. Eftersom molekyler og ioner bevæger sig meget hurtig over korte

afstande har det været svært at detektere noget der er mindre end DNA eller

polymere (som er mange gange større end ioner er). De nye karbon nanorør er op til

20.000 gange længere end de kanaler man tidligere har kigget på.

Måden forskerne detekterer ionerenes bevægelse, er ved at koble

karbon nanorørene til to adskilte vandreservoirs, som er tilsluttet hver deres

elektrode(en positiv og en negativ). Den eneste måde der kan løbe en strøm

igennem systemet, er hvis ionerne bevæger sig gennem røret. Forskerne kunne

herved let bestemme hvorvidt positivt ladede protoner(meget små ioner) bevægede

sig gennem røret eller ej. Hvis større ioner som f.eks. natrium ioner bevægede sig

igennem røret tog dette længere tid og var kun muligt, hvis et elektrisk felt

blev påsat. Samtidig kunne andre ioner ikke passere røret, så længe en natrium

ion var på vej igennem. Forskerne fandt at ioner af f.eks. kviksølv og arsen,

bevægede sig med forskellige hastigheder gennem røret. Hvilket får dem til at

håbe systemet kan bruges, som en sensor til at tjekke renheden af drikkevand.

Et andet anvendelsesområde er til afsaltning af saltvand.

Når man afsalter saltvand i dag, er det en dyr og meget energikrævende metode,

man benytter sig af. Ved at bruge karbon nanorørene og et elektrisk felt burde

det være muligt at fjerne ionerne fra saltvand og forsyne verden med rent og

billigt drikkevand.

Kilde:“Coherence Resonance in a Single Walled Carbon Nanotube Ion Channel”, Science