Gandrīz ideāls ūdens filtrs tika izveidots no grafēna "akordeoniem"
Pētījums un pastāvīgs darbs pie tik unikāla materiāla kā grafēns paver jaunas iespējas tā praktiskai pielietošanai dažādās zinātnes un rūpniecības jomās.
Citā zinātniskā pētījumā zinātnieki ierosināja jaunu metodi salocītu grafēna struktūru (akordeonu) ar porām ražošanai, kas lieliski filtrē piemaisījumus.
Tātad grafēna struktūras pamazām sāk izmantot praksē, tostarp kā ūdens filtrus. Šiem nolūkiem tiek izmantoti tā sauktie grafēna plakņu "kaudzes", kā rezultātā šaurs telpa ar nanoporu, caur kuru ūdens molekulas iet mierīgi, un visādi piemaisījumi un piesārņojums ir lieliski kavējas.
Tomēr šādā konstrukcijā ūdens iet pa diezgan līkumotu ceļu, tādējādi sarežģot visu procesu un ievērojami palielinot ūdens sūknēšanas caur šādiem filtriem izmaksas.
Jauni eksperimenti ar grafēnu
Inženieru komanda, kuru vada R. Hurts (Brauna universitāte, ASV) ierosināja citu grafēna filtru izvietojumu ar "vertikāli orientētām" nanoporām. Un tas izrādījās diezgan vienkārši izdarāms, jums vienkārši jāsaloka oglekļa loksnes kā akordeons.
Eksperimenta laikā zinātnieki novietoja grafēna slāņus uz iepriekš izstiepta elastīga pamatnes un pēc tam sāka vienmērīgi atbrīvot pamatnes spriedzi.
Iepriekšējās formas pieņemšanas laikā substrāts piespieda grafēnu saburzīties un tādējādi veidot milzīgu kroku skaits, kamēr ar pietiekamu primāro spriedzi šādas krokas tika iegūtas praktiski vertikāli.
Šādi izveidoto struktūru zinātnieki nostiprināja, ielejot ar epoksīdsveķiem. Pēc tam zinātnieki uzmanīgi nogrieza grafēna akordeona asos stūrus. Tādējādi tika atvērti kanāli, kuru diametrs bija perpendikulārs loksnes plaknei.
Tādējādi bija iespējams izveidot membrānu ar īsām un diezgan šaurām porām, caur kurām var iziet tikai mazas molekulas. Ūdens brīvi izies caur šādu filtru, bet visa veida piemaisījumi tiks noturēti un izfiltrēti.
Inženieri iegūto struktūru sauca par "vertikāli orientētām grafēna membrānām" par VAGME. Tad tika izveidots šāds eksperiments: ūdens tvaiki, kas iepriekš sajaukti ar heksāna molekulām, tika izvadīti caur izveidoto filtru. Šajā gadījumā gāzes molekulas ļoti viegli filtrēja caur grafēna filtru.
Zinātnieki turpinās strādāt un eksperimentēt ar grafēnu, lai galu galā nodrošinātu produkta komerciālu versiju. Zinātnieki jau paveiktā darba rezultātos dalījās žurnāla Nature Communications lapās.
Vai jums patika materiāls? Tad ielieciet pirkstu un abonējiet kanālu. Paldies par jūsu uzmanību!