Un grafen „ridat” inovator poate fi cel mai promițător filtru de apă de până acum

Grafen Continuă să ne uimească prin puterea și versatilitatea sa – noi aplicații interesante sunt descoperite tot timpul, iar acum oamenii de știință au găsit o modalitate de a procesa minunea, astfel încât să poată filtra impuritățile mai bine decât apa.

Materialul bidimensional format din atomi de carbon a fost studiat anterior ca metodă de purificare a apei, dar noua metodă ar putea oferi cea mai promițătoare abordare de până acum. Totul se rezumă la exploatarea a ceea ce este cunoscut sub numele de vacuole van der Waals: spațiile minuscule care apar între nanomaterialele bidimensionale atunci când sunt plasate una peste alta.

Aceste nanocanale pot fi utilizate în mai multe moduri, pe care oamenii de știință le explorează acum, dar subțierea grafenului pune o problemă cu percolația: fluidul trebuie să-și petreacă cea mai mare parte a timpului călătorind de-a lungul planului orizontal, mai degrabă decât vertical, ceea ce ar putea duce la a fi mult mai rapid.

Pentru a rezolva această problemă, echipa din spatele noului studiu a folosit un substrat flexibil pentru a tăia stratul de grafen într-o serie microscopică de vârfuri și văi. Acest lucru înseamnă că lichidul ar putea fi evacuat pe partea verticală a vârfului, mai degrabă decât să călătorească pe câmpiile deschise orizontal (totul la nanoscală, desigur).

Filtru de grafen sertizat(Universitatea Brown)

„Când începeți să ondulați grafenul, înclinați plăcile și canalele în afara planului” Spune savantul material Muchun Liu De la Massachusetts Institute of Technology (MIT).

„Dacă o șifonezi mult, canalele ajung să se alinieze aproape vertical”.

Pentru a termina efectul, grafenul și substratul sunt fixate într-un material epoxidic, înainte ca vârfurile și văile văilor să fie tăiate. Oferă lichidului o cale mai rapidă prin grafen, permițând în același timp filtrarea.

READ  Vulcanii ucid dinozaurii? Noi cercetări spun că nu

Liu și colegii au dat noului material numele VAGME (membrane de grafen aliniate vertical) și au reușit să găsească utilizări mult dincolo de a face apa potabilă.

“Ceea ce am ajuns este o membrană cu aceste canale foarte scurte și înguste prin care pot trece numai particule foarte mici.” Spune inginerul chimic Robert HurtDe la Universitatea Brown.

“Deci, de exemplu, apa poate trece, dar poluanții organici sau unii ioni metalici vor fi prea mari pentru a putea trece. Deci, îi puteți filtra”.

Următorul pas ar fi să punem acest lucru în practică și să punem în aplicare un sistem de filtrare funcțional, dar teoria este solidă. Materialul a trecut unul dintre primele sale teste, permițând curgerii vaporilor de apă prin el, în timp ce captarea este mai mare Hexane Molecule.

În cele din urmă, acest VAGME ar putea găsi utilizări în sistemele de filtrare industriale sau casnice, Oamenii de știință spun Doar unul dintre multele modalități promițătoare în care grafenul este utilizat în diferite domenii științifice.

Pentru nanocanalele care rulează între materiale ultra-subțiri 2D, cum ar fi grafenul, există și un mare potențial și aici, potrivit experților. Cu cât oamenii de știință se apropie de aceste nanomateriale, cu atât descoperă mai mult.

“În ultimul deceniu, a apărut un întreg câmp pentru a studia aceste spații care se formează între nanomateriale bidimensionale”, Spune Hurt.

„Poți crește lucruri acolo, poți stoca lucruri acolo și există acest câmp emergent de nanofluide în care folosești aceste canale pentru a filtra unele particule în timp ce îi lași pe alții să treacă”.

READ  Aceste păsări bronzate fură părul de la prădători vii, de parcă nu ar fi mare lucru

Cercetarea a fost publicată în Comunicări despre natură.

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *