乌得勒支大学，乌得勒支大学科学学院
在以前的版本中，珠宝有头发的形状
在新的品种中，它们被放在一部电影里
学分:乌得勒支大学 来自乌得勒支大学的纳米材料科学家已经改进了纳米凝胶，使其能够将单个分子从一种液体转移到另一种液体
“通过增大两种液体之间的表面积，我们可以增加化学物质的交换
这项技术可以使工业过程更加节能，并为制造更好的太阳能电池提供了可能性
研究人员的论文最近发表在科学杂志《先进材料》上
大表面 物理化学家马丁·哈斯(Martin Haase)和他的研究小组致力于制造所谓的双凝胶(bijels)的技术:两种不相混合的液体(如油和水)的乳液，由一层超薄的纳米颗粒隔开，稳定流体之间的表面
“在这种凝胶状材料中，两种排斥性液体交织在一起，”哈斯解释道
“在两者的界面上，分子可以通过纳米层从一种液体转移到另一种液体
" 如果两种液体之间的界面具有大的表面，凝胶的效果最好
哈斯:“我们自己的身体展示了这种过程的好例子
想想我们的肺:它们吸入空气，空气中的氧气进入血液
它从空气通道输送到毛细血管
在bijel中，分子可以以类似的方式从一种流体交换到另一种流体
" 去除化学物质的温和方法 在Ph的帮助下
D
研究人员穆罕默德·汗和阿莱西奥·斯普洛克尔·哈斯现在改进了制作这种珠宝的技术
哈斯:“我在2015年发现了如何制作珠宝
但是我们对它的控制有限，我们的结构也没有很好的定义
现在我们可以完全控制合成
我们现在可以制造更小更均匀的通道结构，让流体流过通道，并在流动过程中连续分离化学物质
" 左图:共聚焦显微镜显示，bijel由油(黑色)、水(洋红色)和超薄纳米粒子层(绿色)组成
右图:扫描电子显微镜图像显示了小通道
学分:乌得勒支大学 乌得勒支大学范特霍夫物理和胶体化学实验室的科学家们使用酒精和纳米粒子来制作bijel，纳米粒子是直径只有20纳米的小玻璃球
哈斯:“油和水不能混合
然而，如果你加入酒精，它们确实混合得很好
如果你随后从混合物中去除酒精，这两种液体会形成液体通道的交织排列
在这个过程中，纳米颗粒被油和水之间的界面吸收
一旦到了那里，它们就稳定了交织在一起的油和水的通道，形成了bijel
" 在bijel用于工业分离之前，需要采取的一个重要步骤是收集分离出的化学物质
哈斯:“就像血液流经肺部的毛细血管来获取氧气一样，水和油必须流经bijel来运输提取的化学物质进出纳米凝胶
但是由于bijel中的通道非常小，普通的泵需要非常努力地推动
这将耗费大量的能量，而且会打碎脆弱的宝石
我们已经发现，液体可以通过一种叫做电渗的过程被泵送通过bijel，这是一种更温和的液体传输方式
" 通过除去醇后油和水的逐渐分离以及纳米颗粒在交织的油和水通道的界面上的自组装形成双凝胶
学分:乌得勒支大学 用于可持续工业的纳米材料 根据Haase的说法，本发明具有在涉及化学品分离的工业过程中节约能量的潜力
“对我来说，在这个科学领域工作的动机是让化学工业更可持续
我们日常生活中使用的许多产品，例如塑料、汽油或药品，在生产过程中需要净化
这需要大量的能量，因为混合物必须被煮沸，这个过程通常被称为蒸馏
这种化学物质的分离消耗了我们全球能源使用的15%
因此，我们需要找到能耗更低、排放二氧化碳更少的替代品
在bijel中，无需煮沸即可分离化学物质，因此节省了大量能源
" 但是bijel内的高表面积也开启了其他应用潜力
哈斯:“举例来说，Bijels可以为开发更高效的太阳能电池以及将海水转化为饮用水的分离膜提供机会
既然我们可以让液体流过bijel的微观通道，那么使用这些新型纳米凝胶作为可持续技术材料的许多令人兴奋的机会就成为可能
"
来源：由phyica.com整理转载自PH，转载请保留出处和链接！
