Версия для слабовидящих
Капилляры из оксида графена неплохо очищают воду Печать Email
Новости науки
15.02.2014
...Правда, не в виде потока, а как лист, в котором толщина не превышает размеров молекулы воды. То есть жидкость по нему идёт, словно плёнка едва ли не молекулярной толщины — подобно самому графену.

Сравнительно простой метод изготовления таких капилляров некоторое время назад пробовали наладить в Манчестерском университете (Великобритания). Для этого брался оксид графена, и его слои последовательно укладывались друг на друга, создавая структуру, сходную с перламутром, которая среди других свойств имеет высокую механическую прочность. Испытав такие мембраны, учёные выяснили, что все газы и пары — кроме водяного пара — пройти через это не могут, включая даже гелий, проникновение которого куда-либо остановить очень сложно.

Рахул Наир с образцом фильтра из оксида графена (здесь и ниже иллюстрации Rahul R.Nair).


Теперь те же учёные под руководством Рахула Наира (Rahul Nair) и нобелевского лауреата Андрея Гейма попробовали испытать те же фильтры на жидкой воде. Выяснилось следующее: при погружении в воду ламинированные графеновые структуры слегка набухают, но тем не менее не теряют способности избирательно пропускать воду, задерживая всё остальное. Правда, протекание воды через них в этом случае идёт слоем толщиной не в одну, а в две молекулы, и это значит, что ионы размером менее 9 Å способны одолеть это препятствие, зато все ионы крупнее (и тем более молекулы других веществ) будут заблокированы.

Кроме вот такой сверхизбирательности, экспериментальный фильтр продемонстрировал очень высокую скорость пропускания жидкости — как если бы он был обычным бумажным фильтром для кофе. Это несравнимо с производительностью подавляющего большинства других фильтров такого рода.

«Это самая быстрая и высокоизбирательная фильтрация воды изо всех, на которые можно было надеяться для столь тонких капилляров. Сейчас мы заняты улучшением контроля над параметрами графеновой решетки и уменьшением зазоров в ней ниже 9 ангстрем, чтобы иметь возможность отсекать даже маленькие ионы, такие как соли морской воды», — рассказывает Рахул Наир.

Уже в нынешнем виде фильтр на оксиде графена полностью отсекает все виды бактерий и вирусов, а также загрязнения органическими молекулами, что, вообще говоря, позволяет пить после него воду чуть ли не из лужи. Согласитесь, это ценное качество, особенно на фоне того, что используемое в странах третьего мира дезинфицирование воды кипячением не всегда убивает опасные микроорганизмы.

Пары воды легко проникают через фильтр, а вот остальные газы и пары сделать этого не могут.


Но тут, конечно, другое. Авторы работы поставили перед собой очень серьёзные цели: их интересует фильтр, который благодаря исключительным свойствам графена и необычайному взаимодействию с водой будет выдавать на выходе питьевую воду прямо... из морской, причём после нескольких минут очистки. «Пока мы этого не достигли, но это не научная фантастика», — уточняет один из авторов исследования Ирина Григорьева.

И действительно, манипулирование параметрами графенового слоя — задача, в принципе, решаемая. И если всё получится, то, быть может, не за горами и сравнительно простое и быстрое получение питьевой воды из морской.

Отчёт об исследовании опубликован в журнале Science, а с его препринтом можно ознакомиться здесь.

Подготовлено по материалам Манчестерского университета.

Источник - http://compulenta.computerra.ru/veshestvo/materialovedenie/10011500/

 

Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта