Todo el mundo estaba equivocado acerca de la ósmosis inversa, hasta ahora

La fricción es resistencia. En este caso, te dice lo difícil que es que algo atraviese la membrana. Si diseña una membrana que tiene menos resistencia al agua y Más ▼ resistencia a la sal o cualquier otra cosa que desee eliminar, obtiene un producto más limpio con potencialmente menos trabajo.

Pero este modelo fue abandonado en 1965 cuando otro grupo presentó uno más sencillo modeloEsto sugirió que el polímero plástico de la membrana era denso y no tenía poros por los que pasar el agua. Tampoco se pensó que la fricción jugara un papel. En cambio, se asumió que las moléculas de agua en una solución de agua salada se disolverían en el plástico y se difundirían hacia el otro lado. Por esta razón, se llama el modelo de "difusión de solución".

La difusión es el flujo de un químico desde donde está más concentrado hacia donde está menos concentrado. Imagina una gota de tinte dispersándose en un vaso de agua o el olor a ajo que emana de la cocina. Continúa moviéndose hacia el equilibrio siempre que la concentración sea la misma en todas partes y no dependa de una diferencia de presión como la succión que extrae agua a través de una pajilla.

El patrón se mantuvo, pero Elimelec siempre sospechó que estaba equivocado. Para él, aceptar que el agua se difundiera a través de la membrana implicaba algo extraño: que el agua se dividiera en moléculas individuales al pasar a través de ellas. “¿Cómo puede ser?”, pregunta Elime Lech. Romper grupos de moléculas de agua requiere un tono energía. "Casi tienes que evaporar el agua para que entre en la membrana".

Sin embargo, dice Hoeck, "hace 20 años era anatema sugerir que esto era incorrecto". Hook ni siquiera se atrevió a usar la palabra "poros" cuando hablaba de membranas de ósmosis inversa porque el modelo dominante no las reconocía . "Durante muchos, muchos años", dice irónicamente, "los he estado llamando 'elementos de volumen libre interconectados'".

En los últimos 20 años, las imágenes tomadas con microscopios modernos han reforzado las sospechas de Hoeck y Elimelech. descubierto que los polímeros plásticos utilizados en las membranas de desalinización finalmente no son tan densos ni porosos. En realidad, contienen túneles interconectados, aunque son absolutamente pequeños, con un máximo de unos 5 angstroms de diámetro, o medio nanómetro. Aún así, una molécula de agua tiene aproximadamente 1,5 angstroms de largo, por lo que es suficiente espacio para que pequeños grupos de moléculas de agua se escurran a través de estas cavidades en lugar de tener que moverse una por una.

Hace unos dos años, Elimelech sintió que era el momento adecuado para deshacerse del modelo de difusión de la solución. Trabajó con un equipo: Li Wang, becario postdoctoral en el laboratorio de Elimelech, estaba estudiando el flujo de líquidos a través de pequeñas membranas para realizar mediciones del mundo real. Él en la Universidad de Wisconsin-Madison está trabajando en un modelo de computadora que simula lo que sucede a escala molecular cuando la presión empuja el agua salada a través de una membrana.

Las predicciones basadas en un modelo de difusión de solución dirían que la presión del agua debería ser igual en ambos lados de la membrana. Pero en este experimento, el equipo descubrió que la presión en la entrada y salida de la membrana difería. Esto sugiere que la presión impulsa el flujo de agua a través de la membrana en lugar de una simple difusión.