Menu

Графенову плівка стане основою високоефективних фільтрів для опріснення води й набагато більше.

Графеновая пленка станет основой высокоэффективных фильтров для опреснения воды и намного больше.


До списку речей, які можна реалізувати з допомогою дивного матеріалу, графена, сміливо можна додати ще один пункт - отримання чистої прісної води. З допомогою графена, обробленого відповідним чином, досить легко можна видалити сіль з морської води, перетворюючи моря і океани у джерело питної води для змучену спрагою населення деяких країн. Крім цього, графенову плівка з отворами необхідного розміру може стати універсальним фільтром, що дозволяє розділяти практично будь-які речовини.

Ключем для опріснення води є отвори, пори відповідного розміру, виконані в безперервній графенової плівки, які дозволяють безперешкодно проходити молекулам води і які затримують молекули солі, що мають більший розмір. Ідеальний розмір отворів дорівнює одному нанометру, менший розмір, наприклад, у три чверті нанометра, вже не дозволить проходити молекулам води через мембрану фільтра.

Дещо повторюючись, розповім, графен - це самий тонкий і неймовірно міцний матеріал, що володіє, до того ж, унікальними електричними властивостями. Графен - це плоска форма кристалічного вуглецю, решітка якого має товщину всього в один атом. Довжина зв'язків між сусідніми атомами становить 0.14 нанометра, тому, використовуючи різні методи, можна створити в графенової плівки отвори практично будь-якого діаметру.

Джеффрі Гроссман (Jeffrey Grossman), вчений-матеріалознавець з Массачусетського технологічного інституту, створив і розрахував математичні моделі, дозволили розрахувати потрібний розмір отворів в графені, які дозволять безперешкодно проходити молекулам води. Такі отвори можуть бути зроблені за допомогою бомбардування графена іонами гелію, які повышибают з решітки деякі атоми вуглецю, а використання деяких методів нанструктуризации дозволить упорядкувати створені отвори і виготовити графенові фільтри потрібних розмірів.

Сучасні установки з опріснення морської води використовують дуже високий тиск для того, щоб продавити воду крізь спеціальні пористі мембрани. Такий метод доріг, вимагає використання дорогого обладнання і великих витрат електроенергії. Графенові фільтри, за рахунок малої товщини мембрани, можуть працювати в пасивному режимі, без створення надлишкового тиску, а для збільшення їх продуктивності тиск все-таки доведеться створити, але не настільки висока, що вимагають звичайні методи опріснення.

|