Εκατομμύρια άνθρωποι που πλήττονται από λειψυδρία ίσως έχουν λόγο να πίνουν νερό στο όνομα του γραφενίου: ερευνητές στη Βρετανία ανέπτυξαν μια μεμβράνη από το θαυματουργό υλικό η οποία θα μπορούσε να αφαλατώνει εύκολα και γρήγορα το θαλασσινό νερό.
Το γραφένιο, μια μορφή του άνθρακα που ανακαλύφθηκε μόλις το 2004, είναι φύλλα από καθαρό άνθρακα με πάχος ενός μόνο ατόμου. Πιο γερό από το ατσάλι, πιο αγώγιμο από τον χαλκό, διαφανές και άκρως ελαστικό, το γραφένιο εκτιμάται ότι θα βρει ευρείες πρακτικές εφαρμογές στο μέλλον.
Μια από τις πρώτες θα μπορούσε να είναι η αφαλάτωση νερού σε βιομηχανική κλίμακα. Το 2013, ο γίγαντας της αμυντικής βιομηχανίας Lockheed Martin ανακοίνωσε ότι αναπτύσσει φίλτρα από γραφένιο τα οποία θα ήταν δυνατόν να μειώσουν κατά 100 φορές την ενέργεια που απαιτείται για την παραγωγή πόσιμου νερού.
Η αφαλάτωση είναι σήμερα μια ακριβή και ενεργοβόρος διαδικασία που βασίζεται συνήθως στην αρχή της αντίστροφης ώσμωσης: το θαλασσινό νερό διοχετεύεται υπό μεγάλη πίεση σε φίλτρα με μικροσκοπικούς πόρους, οι οποίοι αφήνουν το νερό να περάσει αλλά συγκρατούν τα ιόντα των αλάτων.
Το νέο φίλτρο που αναπτύχθηκε στο Πανεπιστήμιο του Μάντσεστερ -εκεί όπου ανακαλύφθηκε το γραφένιο το 2004- και παρουσιάζεται στο Nature Nanotechnology συνίσταται από οξείδιο του γραφενίου, ένα υλικό που θα μπορούσε να παραχθεί πιο εύκολα και γρήγορα εν συγκρίσει με το καθαρό γραφένιο.
Πάνω στη μεμβράνη του φίλτρου έχουν ανοιχθεί τρύπες με διάμετρο μόλις ενός νανόμετρου, οι οποίες αφήνουν τα μόρια νερού να περάσουν αλλά συγκρατούν σαν κόσκινο όλα τα διαλυμένα ιόντα, ακόμα και τα πιο μικρά.
Προηγούμενες μεμβράνες από γραφένιο είχαν το μειονέκτημα ότι φούσκωναν στο νερό, με αποτέλεσμα να αυξάνεται υπερβολικά το μέγεθος των πόρων. Οι ερευνητές στο Μάντσεστερ ξεπέρασαν το πρόβλημα ντύνοντας τη μεμβράνη γραφενίου με ένα στρώμα εποξικής ρητίνης, η οποία εμποδίζει τη διόγκωση της μεμβράνης.
Το νέο μο...
Πηγή/Περισσότερα: in.gr
Το γραφένιο, μια μορφή του άνθρακα που ανακαλύφθηκε μόλις το 2004, είναι φύλλα από καθαρό άνθρακα με πάχος ενός μόνο ατόμου. Πιο γερό από το ατσάλι, πιο αγώγιμο από τον χαλκό, διαφανές και άκρως ελαστικό, το γραφένιο εκτιμάται ότι θα βρει ευρείες πρακτικές εφαρμογές στο μέλλον.
Μια από τις πρώτες θα μπορούσε να είναι η αφαλάτωση νερού σε βιομηχανική κλίμακα. Το 2013, ο γίγαντας της αμυντικής βιομηχανίας Lockheed Martin ανακοίνωσε ότι αναπτύσσει φίλτρα από γραφένιο τα οποία θα ήταν δυνατόν να μειώσουν κατά 100 φορές την ενέργεια που απαιτείται για την παραγωγή πόσιμου νερού.
Η αφαλάτωση είναι σήμερα μια ακριβή και ενεργοβόρος διαδικασία που βασίζεται συνήθως στην αρχή της αντίστροφης ώσμωσης: το θαλασσινό νερό διοχετεύεται υπό μεγάλη πίεση σε φίλτρα με μικροσκοπικούς πόρους, οι οποίοι αφήνουν το νερό να περάσει αλλά συγκρατούν τα ιόντα των αλάτων.
Το νέο φίλτρο που αναπτύχθηκε στο Πανεπιστήμιο του Μάντσεστερ -εκεί όπου ανακαλύφθηκε το γραφένιο το 2004- και παρουσιάζεται στο Nature Nanotechnology συνίσταται από οξείδιο του γραφενίου, ένα υλικό που θα μπορούσε να παραχθεί πιο εύκολα και γρήγορα εν συγκρίσει με το καθαρό γραφένιο.
Πάνω στη μεμβράνη του φίλτρου έχουν ανοιχθεί τρύπες με διάμετρο μόλις ενός νανόμετρου, οι οποίες αφήνουν τα μόρια νερού να περάσουν αλλά συγκρατούν σαν κόσκινο όλα τα διαλυμένα ιόντα, ακόμα και τα πιο μικρά.
Προηγούμενες μεμβράνες από γραφένιο είχαν το μειονέκτημα ότι φούσκωναν στο νερό, με αποτέλεσμα να αυξάνεται υπερβολικά το μέγεθος των πόρων. Οι ερευνητές στο Μάντσεστερ ξεπέρασαν το πρόβλημα ντύνοντας τη μεμβράνη γραφενίου με ένα στρώμα εποξικής ρητίνης, η οποία εμποδίζει τη διόγκωση της μεμβράνης.
Το νέο μο...
Πηγή/Περισσότερα: in.gr


































