Grafén: a csodaszűrő újabb alkalmazása
A Manchesteri Egyetem kutatói már régóta foglalkoznak az egyedülálló fizikai tulajdonságokkal rendelkező grafénnel.
Rahul Nair
Fotó: Manchester Universiy
2012-ben az ng.24.hu-n még arról adtunk hírt, hogy e csodálatosa anyagból készített membránok képesek desztillálni a legtöményebb alkoholos italokat is, ma pedig az a szenzáció, hogy egyetlen atomvastagságú grafitréteg felhasználásával a kutatók egy olyan szűrőt alkottak meg, amely képes eltávolítani a sót a tengervízből.
A Nature Nanotechnology című folyóiratban közölt eredmények szerint a grafén-oxid-membránokról korábban már bebizonyosodott, hogy képesek kiszűrni nanorészecskéket, szerves molekulákat és nagyobb sószemcséket. Mostanáig azonban nem lehetett felhasználni az egészen apró pórusokat igénylő tengeri só kiszűrésére.
Korábbi vizsgálatok kimutatták, hogy vízbe merítéskor a grafén-oxid-membránok enyhén megduzzadnak, az ilyenkor kitáguló pórusok pedig átengedik a kisebb sószemcséket a vízmolekulákkal együtt.
A Rahul Nair vezette kutatócsoport tagjai – a bevonatok és ragasztóanyagok összetevőjeként használt – epoxigyantával vonták be a grafén-oxid-membránok mindkét oldalát, aminek következtében azok nem duzzadtak meg, amikor vízzel érintkeztek és csak a vízmolekulákat engedték át.
Ez a találmány több millió olyan emberen tudna segíteni, akiknek nincs közvetlen hozzáférésük tiszta ivóvízhez. Az ENSZ becslései szerint 2025-re a világ népességének 14 százaléka fog küzdeni vízhiánnyal. Mivel a klímaváltozás negatív hatása a városok ivóvízellátását is egyre jobban veszélyezteti, a gazdag országok is sótalanító technológiák kifejlesztésébe kezdtek. A következő lépésként a szakemberek a már létező, polimeralapú sótalanító membránokkal fogják összevetni a grafén-oxid-szűrőt.
A grafénnel kapcsolatos úttörő jellegű kutatásáért Andre Geim és Konstantin Novoselov 2010-ben fizikai Nobel-díjat kapott.
Ez az egyedülálló fizikai tulajdonságokkal rendelkező nanotechnológiai anyag valószínűleg forradalmasítani fogja az autó-, valamint a repülési és űrhajózási ipart is.