Das chinesische Forscherteam verwendete die "Turing-Struktur", um eine neuartige Nanofiltrationsmembran mit einer 3- bis 4-mal höheren Wasserpermeabilitätsrate als herkömmliche Nanofiltrationsmembranen zu entwickeln, die die Behandlung von Trinkwasser, Brackwasserentsalzung und Industriewasserrückgewinnung verbessern soll. Eine am 3. Wissenschaftsmagazin "Science" veröffentlichte Studie zeigte, dass das Team von Professor Zhang Lin von der Schule für Chemieingenieurwesen und Bioingenieurwesen der Zhejiang Universität den Vater des Computers und der künstlichen Intelligenz, den britischen Wissenschaftler Alan Turing, vorgeschlagen hat Die Reaktions-Diffusionsgleichung, kombiniert mit der Membranforschung, erzeugte erstmals eine nanoskalige "Turing-Struktur" auf einem dünnen Film.
Turing veröffentlichte 1952 den Artikel "The Chemical Basis of Morphogenesis", in dem er versuchte, den chemischen Mechanismus hinter komplexen Lebensformen mit einer einfachen mathematischen Formel zu erklären. Er glaubt, dass jedes sich wiederholende natürliche Muster durch zwei Dinge mit spezifischen Eigenschaften (wie Die "Reaktions-Diffusions-Gleichung", abgeleitet von den Wechselwirkungen zwischen Molekülen, Zellen usw., führte zu einer Systeminstabilität aufgrund von Diffusionsunterschieden und schließlich bildeten sich Streifen, Streifen, Flecken usw. 'Turing-Struktur'. Spirit spekuliert, dass das Muster auf der Oberfläche von Organismen wie Zebras das Ergebnis dieses Reaktions-Diffusions-Systems sein könnte.
Nanofiltrationsmembranen sind funktionelle semipermeable Membranen mit einer Porengröße von 1 nm oder mehr, die bestimmte Moleküle oder Ionen durchlassen, bestimmte organische Substanzen, Pigmente und Salze aus Wasser entfernen und hauptsächlich durch "Grenzflächenpolymerisation" hergestellt werden.
Die Forscher lösten zunächst die zwei kleinen Moleküle Piperazin und Trimesoylchlorid in Wasser und Öl, und die beiden kleinen Moleküle polymerisierten an der Grenzfläche zwischen Wasser und Öl und bildeten innerhalb weniger Sekunden eine Schicht aus flachen und dichten Teilchen mit einer Dicke von etwa 100 nm. Der Polymerfilm, aber der Unterschied in der Diffusionsrate von Piperazin und Trimesoylchlorid reicht nicht aus, um eine "Turing-Struktur" zu erzeugen.
Anschließend fügte das Team von Zhang Lin der Polymerisationsreaktion Polyvinylalkohol hinzu, wodurch die Diffusionsrate von Piperazin reduziert wurde und schließlich eine Nanofiltrationsmembran mit "Turing-Struktur" im Nanomaßstab hergestellt wurde. Kann Blase, Rohr und andere 'Turing-Struktur' sein.
Professor Zhang Lin sagte gegenüber der Nachrichtenagentur Xinhua, dass die hohle Röhren- oder Blasen-Turing-Struktur einen größeren effektiven Wassertransferbereich bieten kann, so dass das Material einen höheren Wasserfluss und Salzrückhaltevermögen aufweist.
"Diese Technologie fügt nur den Prozess der Zugabe hydrophiler Makromoleküle in den Prozess der traditionellen Herstellung von Nanofiltrationsmembranen hinzu, diese Methode passt den traditionellen Prozess nicht an, so dass es leicht ist, Industrialisierung zu erreichen", sagte Zhang Lin.
