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為我們的社會(huì)提供新鮮的飲用水是一項(xiàng)通過多方努力而持續(xù)存在的挑戰(zhàn)。盡管水覆蓋了地球表面的 71%，但世界上仍有超過 25 億人每月至少無法獲得淡水。對于 Amir Barati Farimani 和他的團(tuán)隊(duì)來說，解決這個(gè)問題意味著改進(jìn)海水淡化過程，去除對人體不利的鹽分或離子。

機(jī)械工程助理教授 Barati Farimani 解釋說，離子非常小，如果你想去除它們，你需要將水煮沸、蒸發(fā)和冷凝，或者將其推過充滿非常細(xì)孔的膜。

目前的海水淡化和分離過程非常能源和時(shí)間效率低下。為了解決這個(gè)問題，Barati Farimani 和他的團(tuán)隊(duì)研究了使用人工智能(AI) 代理在一周內(nèi)設(shè)計(jì)出一種可能需要數(shù)十年時(shí)間的改進(jìn)方法。理想情況下，他解釋說，最好的膜應(yīng)該是一個(gè)原子厚，比如石墨烯，單層片。

然而，納米孔的幾何形狀對其性能有顯著影響，配置最優(yōu)化的納米孔膜需要很長時(shí)間。AI 代理將決定應(yīng)從石墨烯膜中順序去除哪些原子，從而為脫鹽過程創(chuàng)建最有效的孔幾何形狀。

“我們發(fā)現(xiàn)的最令人興奮的事情是，孔隙的幾何形狀是分形的，這表明與孔隙面積相比，需要更多的周長才能改善分離和脫鹽?！?/span>

該團(tuán)隊(duì)的研究成果發(fā)表在npj 2D Materials and Applications雜志上。他們的技術(shù)將對海水淡化公司、分離技術(shù)和化學(xué)工程工廠等產(chǎn)生重大影響。

Barati Farimani 認(rèn)為，這項(xiàng)研究也將改變大量參與該過程的納米技術(shù)的游戲規(guī)則，“目前的優(yōu)化需要很長時(shí)間，而且非常昂貴。AI 代理將給出如何設(shè)計(jì)最佳膜的指示結(jié)果，節(jié)省了數(shù)天的實(shí)驗(yàn)時(shí)間?！?/span>

最終，這項(xiàng)技術(shù)可用于水中的其他重要去除過程，例如去除水中的病毒和細(xì)菌等其他有害顆粒。

基本的人工智能代理將允許其用戶確定用于海水淡化和分離的最佳膜，從而將其應(yīng)用擴(kuò)展到多個(gè)學(xué)科。每個(gè)人都可以訪問這些代碼，并且可以在網(wǎng)上找到這些代碼。