University of Birmingham уурагт суурилсан мембран хөгжүүлж, литийн ялгалтыг илүү сонгомол болгох төсөл эхлүүлэв

University of Birmingham литийн олборлолтыг илүү сонгомол, бага эрчим хүчтэй болгох зорилготой уурагт суурилсан мембран хөгжүүлэх төслийг эхлүүллээ. Advanced Research and Invention Agency (ARIA)-ийн санхүүжилттэй гурван жилийн 6.2 сая фунт стерлингийн энэхүү ажил нь литийг натриас салгах үндсэн даалгаварт төвлөрнө. Туршилтын шатанд буй арга амжилттай болбол аюулгүй, өргөтгөх боломжтой сепарацийн материал олон салбарт нэвтрэх боломжтой гэж багийнхан үзэж байна.

Төслийн гол санаа нь S-layer уургууд хоёр хэмжээст, өндөр эмх цэгцтэй торлон бүтэц үүсгэдэг шинжид тулгуурлан мембран хийх төлөвлөгөөтэй холбоотой. Судлаачид нүх сүвийн хэмжээг жигд, програмчлагдах байдлаар тааруулж, химийн хувьд төстэй литий ба натрийн ионыг ялгахыг зорьж байна. Доктор Доминик Кубицки “Биологи нь одоогийн үйлдвэрлэлийн аргаар гаргахад туйлын бэрх нарийвчлалтайгаар эмх цэгцтэй материалыг бүтээж чаддаг, бид үүнийг ашиглан жигд, програмчлагдах нүх сүвтэй мембран хийхийг зорьж байна” гэжээ.

Энэхүү консорциум тооцооллын уургийн дизайн, бүтцийн биологи, туршилтын шигшилтийг үйлдвэрлэл ба бодит ажиллагааны нөхцөлийн тесттэй хослуулан урагшлуулах юм. Fold9-ийн Жүд Уэллс хиймэл оюунаар чиглүүлсэн уургийн дизайны ажлыг ахална. Adaptyv Bio мянга мянган уургийн хувилбарыг өндөр бүтээмжтэйгээр шигших боломжит чадамжаар дэмжихээр байна. Үүний үр дүнд “ирээдүйтэй” гэж үнэлэгдсэн хувилбаруудыг илүү том хэмжээний үйлдвэрлэлд шилжүүлж, бодит хэрэглээний мембран системд нэгтгэх шатанд хүргэх зорилт тавьжээ.

Үйлдвэрлэл, цар хүрээг нэмэгдүүлэх, туршилтын ажлыг Их Британид төвтэй Evove хариуцахаар тусгасан нь лабораторийн санааг бодит хэрэглээнд ойртуулах хэсэгт онцлог болж байна. Профессор Оуэн Томас “Молекулын түвшний хяналтыг үйлдвэрлэж, ажиллуулахад хэрэгцээтэй хэмжээнд хүрэх мембран руу хөрвүүлэх нь гол сорилт байх болно” гэж тэмдэглэсэн. Тэрээр мөн “Биологийн дизайн, материалын шинжилгээ, химийн инженерчлэлийг эхнээс нь нягт уялдуулснаар тэр сорилтыг шийдэх боломж бүрдэнэ” гэжээ.

Шинжлэх ухааны үндэслэл талаасаа S-layer уургуудын өөрөө эмх цэгцтэй болж, тогтвортой бүтэц үүсгэдэг чанар нь материалын инженерчлэлд давуу тал авчирна гэж багийнхан тайлбарлаж байна. Профессор Тим Ноулз “S-layer уургууд өөрөө эмх цэгцтэй бүтэц үүсгэдэг тул материалын инженерчлэлд онцгой сайн эхлэл болдог” гэж онцолсон. Тэрээр цааш нь “Тооцооллын дизайн, бүтцийн биологи, туршилтын шигшилтийг хослуулснаар эдгээр байгалийн барилгын блокуудыг эрэлттэй технологийн үүрэг гүйцэтгэхээр дахин програмчлахыг зорьж байна” гэсэн юм.

Төслийн суурь нь ARIA-ийн Universal Fabricators хөтөлбөрийн хүрээнд “програмчлагдах барилгын блок” шиг ажиллах инженерчилсэн уургаар материал үйлдвэрлэх санаатай уялдана. Тиймээс энэ ажил зөвхөн нэг төрлийн мембран хөгжүүлэхээс гадна уураг дээр тулгуурласан, жигд нүх сүвтэй материалын үйлдвэрлэлийн аргачлалд туршилтын хариу өгөх чиглэлтэй. Хэрэв литий-натрийн ялгалт дээр зорьсон сонгомол чанар, хэмжээнд хүрч чадвал уургийн суурьтай сепарацийн материалын хэрэглээ илүү өргөн хүрээнд яригдах боломжтой хэвээр байна.