Takmer ideálny vodný filter bol vytvorený z grafénových „akordeónov“

Štúdium a neustále práce na tak jedinečnom materiáli, ako je grafén, otvárajú nové možnosti jeho praktického uplatnenia v rôznych oblastiach vedy a priemyslu.

V inej vedeckej štúdii vedci navrhli nový spôsob výroby zložených grafénových štruktúr (akordeónov) s pórmi, ktoré dokonale filtrujú nečistoty.

Takže grafénové štruktúry sa postupne začínajú prakticky využívať, aj ako filtre na vodu. Na tieto účely sa používajú takzvané „komíny“ grafénových rovín, v dôsledku čoho sa zužuje priestor s nanopórmi, cez ktoré pokojne prechádzajú molekuly vody a vynikajúce sú všetky druhy nečistôt a znečistenia meškajú.

V takomto prevedení však voda prechádza po dosť kľukatej ceste, čo komplikuje celý proces a výrazne zvyšuje náklady na čerpanie vody cez tieto filtre.

Nové experimenty s grafénom

Inžiniersky tím pod vedením R. Hurt (Brown University, USA) navrhol odlišné usporiadanie grafénových filtrov s „vertikálne orientovanými“ nanopórmi. A ukázalo sa, že je to celkom jednoduché, karbónové plechy musíte iba poskladať ako akordeón.

Počas experimentu vedci umiestnili grafénové vrstvy na vopred natiahnutý elastický podklad a potom začali plynulo uvoľňovať napätie na podklade.

V procese predpokladania svojho predchádzajúceho tvaru prinútil substrát grafén sa rozpadnúť a vytvoriť tak obrovský počet záhybov, zatiaľ čo pri dostatočnom primárnom napätí sa také záhyby získali prakticky vertikálne.

Takto vytvorenú štruktúru vedci zafixovali nalievaním epoxidovou živicou. Ďalej vedci opatrne odrezali ostré rohy grafénovej harmoniky. Tak sa otvorili kanály s priemerom nanorozmerov kolmým na rovinu listu.

Takto bolo možné vytvoriť membránu s krátkymi a skôr úzkymi pórmi, cez ktoré môžu prechádzať iba malé molekuly. Cez taký filter bude voľne prechádzať voda, ale všetky druhy nečistôt sa zadržia a odfiltrujú.

Inžinieri výslednú štruktúru nazvali „vertikálne orientované grafénové membrány“ VAGME. Potom bol pripravený nasledujúci experiment: vodná para vopred zmiešaná s molekulami hexánu prešla cez vytvorený filter. V tomto prípade boli molekuly plynu veľmi ľahko filtrované cez grafénový filter.

Vedci budú naďalej pracovať a experimentovať na graféne, aby nakoniec poskytli komerčnú verziu produktu. Vedci zdieľali výsledky už vykonanej práce na stránkach časopisu Nature Communications.

Páčil sa ti materiál? Potom zdvihnite prst a prihláste sa na odber kanála. Ďakujem za tvoju pozornosť!