根据近日发表在ACS Central Science杂志上的一项研究，人工智能 (AI) 已被发现可用于制造水过滤材料，并且可以加快制造过程。
打造新型净水系统
从日常家用水龙头附件到工业系统，过滤系统用于各种物品。然而，如果水非常脏或含有小的中性分子，例如用于农作物的杀虫剂硼酸，目前的过滤膜很难过滤水。
现在，美国加州大学圣巴巴拉分校的一个研究小组复制了不同模式的吸水和疏水材料衬在过滤器的多孔膜上，他们还在测试多孔膜时发现了可以减慢一些杂质的过滤器。
过滤困难是由于合成多孔材料通常仅限于按大小或电荷对化合物进行分类和分离。然而，生物膜具有由蛋白质制成的孔，例如水通道蛋白 (AQP)。水通道蛋白是完整的膜蛋白——一种永久附着在生物膜上的蛋白质。
水通道蛋白可以通过大小和电荷将水与其他分子分开，因为通道内衬有各种不同类型的官能团或原子集合。M. Scott Shell 是 Myers Founders 首席教授兼加州大学圣巴巴拉分校化学工程副主席，他决定使用合成多孔材料创建相同的设计。
壳牌和他的团队想利用人工智能和计算机设计碳纳米管孔的内部，以过滤含硼酸的水。 获 取 更多硬科技 前沿访问：https://byteclicks.com
研究人员模拟了一个碳纳米管通道，其内壁上的每个原子都有羟基（吸水）和/或甲基（疏水）基团。接下来，他们使用人工智能、优化算法和机器学习设计并测试了数千个功能组模式，以评估水和硼酸通过孔隙的速度。
研究结果和未来设计
该研究表明，人工智能可用于开发具有新特性的净水膜，并且可以为使用算法和机器学习的新型过滤系统奠定基础。研究人员发现了三个关键发现。
第一个发现是，最佳模式是将一排或两排羟基挤在甲基之间，在孔的中部周围形成环。
第二个发现是，在模拟中，水通过孔隙的速度几乎是硼酸的两倍。
第三个发现表明，在一组模拟中，通过优化的碳纳米管设计，其他中性溶质，包括苯酚、苯和异丙醇，也可以与水分离。
研究团队希望整体方法可用于设计和创建可与水或其他分子发生独特相互作用的表面。
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