أخبار ar.wedoany.com، تمكن فريق البروفيسور وانغ جيان جيون وفريق شيويه هان من معهد الفيزياء التقنية والكيمياء التابع للأكاديمية الصينية للعلوم، بالتعاون مع فريق البروفيسور تسنغ شياو تشنغ من جامعة مدينة هونغ كونغ، وفريق الأكاديمي فانغ وي هاي والبروفيسور تشو تشونغ تشين من جامعة بكين العادية، بالإضافة إلى عدة مؤسسات أخرى، مؤخرًا من اقتراح طريقة جديدة تُعرف بـ "فصل النطاق الزمني"، وذلك بالاستفادة من ظاهرة الانخفاض الملحوظ في درجة تجمد الماء في الفضاءات النانوية المحصورة. وقد نجحوا في بناء غشاء مركب من أكسيد الجرافين والبوليمر، مما أتاح تحكمًا دقيقًا في المسافات بين القنوات واستقرارًا طويل الأمد للبنية الغشائية. تعتمد هذه الطريقة على تنفيذ خطوتي "التحكم في المسافة عبر التجميع" و"تثبيت المسافة عبر التصلب" للجزيئات الأحادية بشكل منفصل، وذلك باستخدام الفرق في درجة تجمد الماء بين الطبقات البينية والماء السائب، حيث يتم أولاً التجميع المنتظم في درجات حرارة منخفضة، ثم تثبيت بنية القنوات من خلال تفاعل البلمرة.
في الطرق التقليدية، تتداخل عمليتا تجميع الجزيئات الأحادية وتصلبها بالبلمرة مع بعضهما البعض، مما يجعل من الصعب التحكم بدقة في البنية الداخلية. وأشار فريق البحث إلى أن هذه الاستراتيجية تحقق في الوقت نفسه التحكم الدقيق في قنوات الغشاء واستقرار البنية، مما يحل المشكلات التقليدية مثل العلاقة العكسية بين معدل التدفق والانتقائية، وسهولة تورم وتشوه مواد الغشاء في الماء. وأوضح البروفيسور وانغ جيان جيون، الباحث في معهد الفيزياء التقنية والكيمياء التابع للأكاديمية الصينية للعلوم والمراسل العلمي للورقة البحثية، قائلاً: "عادةً، لزيادة معدل تدفق الغشاء، يجب أن تكون القنوات أوسع؛ ولكن بمجرد اتساع القنوات، تنخفض الانتقائية، كما أن الغشاء يكون عرضة للتورم والتشوه في الماء."
تتميز هذه الطريقة بعمومية جيدة، مما يجعلها قابلة للتطبيق على أنظمة جزيئية متعددة. وبالاعتماد على عدد كبير من التجارب والحسابات النظرية متعددة المقاييس، كشف فريق البحث عن الآليات المجهرية لتجميع الجزيئات وتصلبها بالبلمرة في ظل الحصر النانوي. لا يُظهر الغشاء المركب المحضر بناءً على هذه الاستراتيجية استقرارًا ممتازًا فحسب، بل يحقق أيضًا فصلًا فعالاً لأيونات الروبيديوم والبوتاسيوم التي يقل الفرق في أقطارها المائية عن 0.1 أنغستروم، متجاوزًا بذلك القيود السابقة المتمثلة في صعوبة تحقيق التوازن بين "معدل التدفق والانتقائية والاستقرار" في آن واحد.
