Chicago Üniversitesi Moleküler Mühendislik Okulu ve New York Üniversitesi araştırmacıları, enerji cihazlarında kullanılan iyon değiştirme membranlarının nano yapılarının su geçişi sırasında nasıl değiştiğini ve bu değişimin iyon iletkenliğini nasıl etkilediğini ortaya koydu. Çalışma, membranların polimer çerçevesinin esnekliği ile iyon iletkenliği arasındaki ilişkiyi inceleyerek, daha verimli enerji cihazları tasarlamak için yeni yollar öneriyor.

Araştırmacılar, farklı polimer çerçeveleri ile üretilen üç tür anion iletken polielektrolit (ACP) membranını inceledi. Su geçişi sırasında oluşan nano yapılar, membranların iyon iletkenliğini ve su alımını etkiledi. Esnek çerçeveler, daha az su alımı ile daha yüksek iyon iletkenliği sağlayarak, uzun yıllar boyunca membran tasarımında bir sorun olan bir trade-off'u aşmayı başardı.

Çalışma, membranların nano yapılarının iyon iletkenliği için kritik olduğunu gösteriyor. Araştırmacılar, bu bulguların, enerji dönüşümü, ayrım işlemleri ve kritik minerallerin geri kazanımı için daha çevre dostu membranlar tasarlamakta yardımcı olacağını öne sürüyor.