Melkein ihanteellinen vesisuodatin luotiin grafeeni "harmonikoista"
Tutkimus ja jatkuva työ ainutlaatuisen materiaalin, kuten grafeenin, parissa avaavat uusia mahdollisuuksia sen käytännön soveltamiseen tieteen ja teollisuuden eri aloilla.
Toisessa tieteellisessä tutkimuksessa tutkijat ehdottivat uutta menetelmää taitettujen grafeenirakenteiden (harmonikkojen) tuottamiseksi huokosilla, jotka suodattavat täydellisesti epäpuhtaudet.
Joten grafeenirakenteita on vähitellen alettu käyttää käytännössä, myös veden suodattimina. Näihin tarkoituksiin käytetään ns. Grafeenitasojen "pinoja", minkä seurauksena kapea tilaa, jossa on nanohuokosia, joiden läpi vesimolekyylit kulkevat rauhallisesti, ja kaikenlaiset epäpuhtaudet ja saasteet ovat erinomaisia viivästyvät.
Tällaisessa rakenteessa vesi kulkee kuitenkin melko mutkittelevaa tietä pitkin, mikä vaikeuttaa koko prosessia ja lisää huomattavasti veden pumppaamisen kustannuksia tällaisten suodattimien läpi.
Uudet kokeet grafeenilla
R.: n johtama suunnittelutiimi Hurt (Brownin yliopisto, USA) ehdotti erilaista grafeenisuodattimien järjestelyä "vertikaalisesti suuntautuneilla" nanohuokosilla. Ja se osoittautui melko yksinkertaiseksi tehdä, sinun tarvitsee vain taittaa hiililevyt kuin harmonikka.
Kokeilun aikana tutkijat sijoittivat grafeenikerrokset ennalta venytetylle elastiselle alustalle ja alkoivat sitten vapauttaa tasaisesti alustan jännitystä.
Aikaisemman muodonsa saamisen aikana substraatti pakotti grafeenin rypistymään ja muodostamaan siten valtavan taittojen lukumäärä, vaikka riittävä ensiöjännitys, sellaiset taitokset saatiin käytännössä pystysuora.
Tällä tavalla muodostetun rakenteen tutkijat kiinnittivät kaatamalla sen epoksihartsilla. Seuraavaksi tutkijat katkaisivat grafeeniharmonikan terävät kulmat. Tämä avasi nanokokoisen halkaisijan kanavat kohtisuorassa levyn tasoon nähden.
Siten oli mahdollista luoda kalvo, jolla oli lyhyet ja melko kapeat huokoset, jonka läpi vain pienet molekyylit voivat kulkea. Vesi kulkee suodattimen läpi vapaasti, mutta kaikenlaiset epäpuhtaudet pidätetään ja suodatetaan pois.
Insinöörit kutsuivat tuloksena olevaa rakennetta "vertikaalisesti suuntautuviksi grafeenikalvoiksi" VAGME. Sitten järjestettiin seuraava koe: vesihöyry, joka oli esisekoitettu heksaanimolekyylien kanssa, johdettiin muodostetun suodattimen läpi. Tässä tapauksessa kaasumolekyylit suodatettiin erittäin helposti grafeenisuodattimen läpi.
Tutkijat jatkavat grafeenin kanssa työskentelyä ja kokeiluja saadakseen lopulta kaupallisen version tuotteesta. Tutkijat ovat jakaneet jo tehdyn työn tulokset Nature Communications -lehden sivuilla.
Piditkö materiaalista? Laita sitten sormi ylös ja tilaa kanava. Kiitos huomiostasi!