Gotovo idealan filtar za vodu stvoren je od grafenskih "harmonika"
Proučavanje i stalni rad na tako jedinstvenom materijalu kao što je grafen otvara nove mogućnosti za njegovu praktičnu primjenu u raznim poljima znanosti i industrije.
U drugoj znanstvenoj studiji znanstvenici su predložili novu metodu za proizvodnju presavijenih grafenskih struktura (harmonika) s porama koje savršeno filtriraju nečistoće.
Tako se grafenske strukture malo po malo počinju koristiti u praksi, uključujući i filtre za vodu. U ove svrhe koriste se takozvani "hrpe" grafenskih ravnina, uslijed čega uska prostor s nanoporama kroz koje molekule vode mirno prolaze, a sve vrste nečistoća i zagađenja su izvrsne kasne.
Međutim, u takvom dizajnu voda prolazi prilično krivudavom stazom, komplicirajući time čitav postupak i značajno povećavajući cijenu pumpanja vode kroz takve filtere.
Novi eksperimenti s grafenom
Inženjerski tim predvođen R. Hurt (Sveučilište Brown, SAD) predložio je drugačiji raspored grafenskih filtara s "vertikalno orijentiranim" nanoporama. A pokazalo se da je to vrlo jednostavno učiniti, samo trebate presaviti karbonske listove poput harmonike.
Tijekom eksperimenta znanstvenici su slojeve grafena postavili na prethodno razvučenu elastičnu podlogu, a zatim počeli glatko oslobađati napetost na podlozi.
U procesu poprimanja prijašnjeg oblika, supstrat je prisilio grafen da se zgužva i tako stvori golem broj nabora, dok su uz dovoljnu primarnu napetost takvi nabori dobiveni praktički vertikalna.
Ovako formiranu strukturu znanstvenici su fiksirali prelijevanjem epoksidnom smolom. Zatim su znanstvenici pažljivo odrezali oštre kutove grafenske harmonike. Tako su se otvorili kanali promjera nanorazmjera okomiti na ravninu lima.
Tako je bilo moguće stvoriti membranu s kratkim i prilično uskim porama kroz koje mogu prolaziti samo male molekule. Voda će kroz takav filtar prolaziti slobodno, ali sve će se vrste nečistoća zadržati i filtrirati.
Inženjeri su dobivenu strukturu nazvali "vertikalno orijentirane grafenske membrane" VAGME. Tada je postavljen sljedeći pokus: vodena para, prethodno pomiješana s molekulama heksana, propuštena je kroz stvoreni filtar. U ovom su se slučaju molekule plina vrlo lako filtrirale kroz grafenski filtar.
Znanstvenici će nastaviti raditi i eksperimentirati na grafenu kako bi na kraju osigurali komercijalnu verziju proizvoda. Znanstvenici su podijelili rezultate već obavljenog rada na stranicama časopisa Nature Communications.
Je li vam se svidio materijal? Zatim podignite prst i pretplatite se na kanal. Hvala na pažnji!