Bijna ideaal waterfilter is gemaakt van grafeen "accordeons"

De studie en het constante werk aan zo'n uniek materiaal als grafeen opent nieuwe mogelijkheden voor de praktische toepassing ervan in verschillende gebieden van wetenschap en industrie.

In een andere wetenschappelijke studie stelden wetenschappers een nieuwe methode voor om gevouwen grafeenstructuren (accordeons) te produceren met poriën die onzuiverheden perfect filteren.

Dus grafeenstructuren beginnen beetje bij beetje in de praktijk te worden gebruikt, ook als filters voor water. Voor deze doeleinden worden de zogenaamde "stacks" van grafeenvlakken gebruikt, waardoor een narrow een ruimte met nanoporiën waar watermoleculen rustig doorheen gaan en allerlei onzuiverheden en vervuiling uitstekend zijn zijn vertraagd.

Bij een dergelijk ontwerp passeert water echter een nogal kronkelend pad, waardoor het hele proces gecompliceerd wordt en de kosten voor het pompen van water door dergelijke filters aanzienlijk toenemen.

Nieuwe experimenten met grafeen

Het technische team onder leiding van R. Hurt (Brown University, VS) stelde een andere opstelling voor van grafeenfilters met "verticaal georiënteerde" nanoporiën. En het bleek vrij eenvoudig te zijn, je hoeft de carbonplaten gewoon als een accordeon te vouwen.

Tijdens het experiment plaatsten wetenschappers grafeenlagen op een voorgerekt elastisch substraat en begonnen ze vervolgens de spanning op het substraat soepel te laten ontsnappen.

In het proces van het aannemen van zijn vorige vorm, dwong het substraat het grafeen te kreuken en zo een enorm te vormen het aantal vouwen, terwijl bij voldoende primaire spanning dergelijke vouwen praktisch werden verkregen verticaal.

De op deze manier gevormde structuur werd door de wetenschappers gefixeerd door deze met epoxyhars te gieten. Vervolgens sneden de wetenschappers voorzichtig de scherpe hoeken van de grafeen-accordeon af. Zo werden kanalen met een diameter op nanoschaal loodrecht op het vlak van de plaat geopend.

Zo was het mogelijk om een ​​membraan te creëren met korte en vrij smalle poriën waar alleen kleine moleculen doorheen kunnen. Water gaat vrij door zo'n filter, maar alle soorten onzuiverheden worden vastgehouden en uitgefilterd.

Ingenieurs noemden de resulterende structuur "verticaal georiënteerde grafeenmembranen" VAGME. Vervolgens werd het volgende experiment opgezet: waterdamp, voorgemengd met hexaanmoleculen, werd door het gecreëerde filter geleid. In dit geval werden gasmoleculen heel gemakkelijk door een grafeenfilter gefilterd.

Wetenschappers zullen blijven werken en experimenteren met grafeen om uiteindelijk een commerciële versie van het product te bieden. Wetenschappers hebben de resultaten van het werk dat al is gedaan, gedeeld op de pagina's van het tijdschrift Nature Communications.

Vond je het materiaal leuk? Steek vervolgens uw vinger op en abonneer u op het kanaal. Dank u voor uw aandacht!