Một nhóm nhà nghiên cứu từ Đại học Lan Châu tại Trung Quốc đại lục đã đạt được một đột phá thú vị trong việc chiết xuất uranium. Lấy cảm hứng từ cách tường tế bào thực vật tự nhiên tăng cường sức mạnh dưới áp lực, họ đã phát triển một màng sinh học hai chiều có khả năng chiết xuất uranium từ nước biển và nước hồ muối với độ chính xác đáng kinh ngạc.
Sử dụng sự kết hợp thông minh giữa oxit graphene và vi khuẩn được biến đổi gen, nhóm đã tạo ra một màng thông qua lắp ráp điện tích và liên kết hydro. Kết quả? Một cấu trúc mạnh hơn hơn gấp 12 lần so với các màng oxit graphene truyền thống và có khả năng bắt giữ ion uranyl rất hiệu quả. Nghiên cứu chi tiết của họ, được công bố trên tạp chí Advanced Materials, cho thấy thiết kế cải tiến này vượt qua được nhược điểm thường gặp của các màng trước đó, vốn thường bị hư hại dưới áp lực cao hoặc sử dụng lâu dài.
Đột phá này rất quan trọng vì uranium là một nguồn tài nguyên thiết yếu trong ngành công nghiệp hạt nhân, nhưng từ lâu Trung Quốc đại lục đã đối mặt với thách thức trong việc chiết xuất uranium một cách kinh tế từ các nguồn có nồng độ thấp. Li Zhan, tác giả chính của bài báo, giải thích rằng màng mới này cung cấp một phương pháp phục hồi uranium hiệu quả và bền vững. Một thành viên khác trong nhóm, Tian Longlong, nhấn mạnh tính chọn lọc cao, ổn định và tiêu thụ năng lượng thấp của nó, điều này có thể làm cho việc phục hồi uranium ở quy mô công nghiệp khả thi hơn.
Ngoài các ứng dụng hạt nhân, công nghệ này còn hứa hẹn trong xử lý nước, tái sử dụng nước thải và phục hồi năng lượng—những lĩnh vực quan trọng trong việc giải quyết các thách thức toàn cầu như thiếu hụt tài nguyên và ô nhiễm môi trường. Nhóm nghiên cứu hiện đang tập trung vào việc tối ưu hóa cấu trúc màng và mở rộng quy mô sản xuất để đưa giải pháp sáng tạo này vào các ứng dụng đa dạng hơn.
