Salthaltighetsgradient energi erkänns som en lovande kandidat för substitution av traditionella fossila bränslen. Nyligen har nanofluidisk salthaltighetsgradienthämtning via jonkanaler eller membran väckt ökat intresse på grund av framstegen inom materialvetenskap och nanoteknik, som kan erbjuda mycket högre effekttäthet än makroomvänd elektrodialyssystem, indikerar dess potential att skörda den blå energin (cirka 1,4-2,6 TW) som släpps ut genom att blanda havsvatten och flodvatten samt öka effekten som extraheras för membranbaserade osmotiska värmemotorer.

Tidigare insatser med fokus på det nanofluidiska energiomvandlingssystemet handlar främst om isotermiska förhållanden. Den konventionella synvinkeln antyder att förbättring av membranpotentialen kräver en högre temperatur och en lång kanallängd för att garantera en stor selektivitet och en hög effektiv koncentrationsskillnad. Denna intuitiva bedömning ger ökad temperatur för att uppnå bättre prestanda. Dock, transmembranens temperaturskillnad är mycket viktig, men ändå länge förbisedd element som påverkar prestanda för nanofuidiska enheter.

I en ny forskningsartikel publicerad i Beijing-baserade National Science Review , forskare vid Huazhong University of Science and Technology, Kina uppvisar ett avvikande temperaturberoende i nanofluidisk kraftproduktion. En negativ temperaturskillnad kan avsevärt förbättra membranpotentialen på grund av påverkan av jonisk termisk uppdiffusion som främjar selektivitet och undertrycker jonkoncentrationens polarisering, särskilt på sidan med låg koncentration, vilket resulterar i dramatiskt förbättrad elkraft. Enkla och effektiva sätt föreslås också för att tillverka avstämbara joniska spänningskällor och förbättra salthaltgradient energiomvandling baserat på små nanoskala biokanaler och mimetiska nanokanaler.

"Vetenskapligt, vi avslöjar vikten av ett länge förbisett element, transmembran temperaturskillnad, vid skörd av nanofluidisk salthaltgradient energi, "Prof. Wei Liu sa, "För applikationer och vägledning, vi kan tillverka avstämbara joniska spänningskällor, där spänningen ställs in av temperaturen på sidan med låg koncentration och det inre motståndet justeras av temperaturen på sidan med hög koncentration. Och spillvärme kan användas för att förbättra effekt och jonflöde genom att fastställa transmembrantemperaturskillnad för att matcha den optimala transmembrankoncentrationsintensiteten under nanoskala biokanaler och mimetiska nanokanaler. "