Исследователи из Китая представили новую технологию мембранного разделения тяжелых металлов, основанную на принципе работы кальциевых ионных каналов в живых клетках. Ключевая особенность системы - сверхтонкие наноканалы диаметром около 1,4 нм, которые способны «узнавать» нужный металл и блокировать остальные ионы.
Внутренняя поверхность мембраны химически модифицируется под конкретный элемент. Когда целевой ион попадает в канал, он временно создает эффект блокировки для конкурирующих металлов, но сам продолжает быстро проходить через мембрану. За счет этого достигается высокая селективность и скорость разделения.
В испытаниях с морской водой технология непрерывно работала 22 дня, сохраняя эффективность извлечения урана даже при высокой концентрации посторонних солей и минералов. Это одна из главных проблем традиционных методов, где эффективность резко падает в сложных растворах.
По данным исследователей, метод можно адаптировать для извлечения меди, золота, лития, никеля и редкоземельных металлов путем изменения химических свойств поверхности наноканалов.
Главное преимущество технологии - потенциальное снижение потребления реагентов, энергии и объемов токсичных отходов по сравнению с классической гидрометаллургией и кислотным выщелачиванием.