Grafeeni "akordionidest" loodi peaaegu ideaalne veefilter
Sellise ainulaadse materjali nagu grafeen uurimine ja pidev töö avab uusi võimalusi selle praktiliseks rakendamiseks erinevates teaduse ja tööstuse valdkondades.
Teises teaduslikus uuringus pakkusid teadlased välja uue meetodi volditud grafeenistruktuuride (akordionide) tootmiseks pooridega, mis filtreerivad täiuslikult lisandid.
Nii et grafeeni struktuure hakatakse vähehaaval praktikas kasutama, sealhulgas vee filtritena. Nendel eesmärkidel kasutatakse nn grafeenitasandite nn virnasid, mille tagajärjel kitsas nanopooridega ruum, mille kaudu veemolekulid läbivad rahulikult ning igasugused lisandid ja reostus on suurepärased on hilinenud.
Kuid sellises konstruktsioonis läbib vesi üsna keerulist rada, raskendades seeläbi kogu protsessi ja suurendades oluliselt selliste pumpade kaudu vee pumpamise kulusid.
Uued katsed grafeeniga
Insenerimeeskond eesotsas R. Hurt (Browni ülikool, USA) pakkus välja "vertikaalselt orienteeritud" nanopooridega grafeenfiltrite erineva paigutuse. Ja selle tegemine osutus üsna lihtsaks, peate lihtsalt süsiniklehed kokku laskma nagu akordion.
Katse ajal asetasid teadlased grafeenikihid eelnevalt venitatud elastsele substraadile ja hakkasid seejärel substraadil pinget sujuvalt vabastama.
Eelmise kuju omandamise ajal sundis substraat grafeeni kokku murenema ja moodustas seega tohutu suuruse voldikute arv, samas kui piisava esmase pinge korral saadi sellised voldid praktiliselt vertikaalne.
Sel viisil moodustatud struktuuri kinnitasid teadlased, valades selle epoksüvaiguga. Järgmisena lõikasid teadlased grafeeni akordioni teravad nurgad maha. Nii avati lehe tasapinnaga risti olevad nanoskaala läbimõõduga kanalid.
Seega oli võimalik luua lühikeste ja üsna kitsaste pooridega membraan, millest läbi pääsevad ainult väikesed molekulid. Vesi läbib sellist filtrit vabalt, kuid igasugused lisandid jäävad alles ja filtreeritakse välja.
Insenerid nimetasid saadud struktuuri "vertikaalselt orienteeritud grafeenmembraanideks" VAGME. Seejärel viidi läbi järgmine katse: veeaur, mis oli eelnevalt segatud heksaani molekulidega, juhiti läbi loodud filtri. Sellisel juhul filtreeriti gaasimolekulid läbi grafeenfiltri väga lihtsalt.
Teadlased jätkavad grafeeni kallal töötamist ja katsetamist, et lõpuks pakkuda toote kommertsversiooni. Teadlased on juba tehtud töö tulemusi jaganud ajakirja Nature Communications lehtedel.
Kas teile meeldis materjal? Seejärel pange sõrm üles ja tellige kanal. Tänan tähelepanu eest!