|  | 12 июля 2012 | Нанотехнологии

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

Графеновый фильтр


К списку вещей, которые можно реализовать с помощью удивительного материала, графена, смело можно добавить еще один пункт - получение чистой пресной воды. С помощью графена, обработанного соответствующим образом, достаточно легко можно удалить соль из морской воды, превращая моря и океаны в источник питьевой воды для измученного жаждой населения некоторых стран. Помимо этого, графеновая пленка с отверстиями необходимого размера может стать универсальным фильтром, позволяющим разделять практически любые вещества.

Ключом для опреснения воды являются отверстия, поры соответствующего размера, проделанные в непрерывной графеновой пленке, которые позволяют беспрепятственно проходить молекулам воды и которые задерживают молекулы соли, имеющие больший размер. Идеальный размер отверстий равен одному нанометру, меньший размер, к примеру, в три четверти нанометра, уже не позволит проходить молекулам воды через мембрану фильтра.

Немного повторяясь, расскажу, графен - это самый тонкий и невероятно прочный материал, обладающий, к тому же, уникальными электрическими свойствами. Графен - это плоская форма кристаллического углерода, решетка которого имеет толщину всего в один атом. Длина связей между соседними атомами составляет 0.14 нанометра, поэтому, используя различные методы, можно создать в графеновой пленки отверстия практически любого диаметра.

Джеффри Гроссман (Jeffrey Grossman), ученый-материаловед из Массачусетского технологического института, создал и рассчитал математические модели, позволившие рассчитать требующийся размер отверстий в графене, которые позволят беспрепятственно проходить молекулам воды. Такие отверстия могут быть сделаны с помощью бомбардировки графена ионами гелия, которые повышибают из решетки некоторые атомы углерода, а использование некоторых методов нанструктуризации позволит упорядочить созданные отверстия и изготовить графеновые фильтры требуемых размеров.

Современные установки по опреснению морской воды используют очень высокое давление для того, что бы продавить воду сквозь специальные пористые мембраны. Такой метод дорог, требует использования дорогостоящего оборудования и больших затрат электроэнергии. Графеновые фильтры, за счет малой толщины мембраны, могут работать в пассивном режиме, без создания избыточного давления, а для увеличения их производительности давление все-таки придется создать, но не столь высокое, которое требуют обычные методы опреснения.




Ключевые слова:
Графен, Фильтр, Мембрана, Атом, Отверстие, Вода, Соль, Опреснение

Первоисточник

Другие новости по теме:
  • Разработана новая технология опреснения, позволяющая при помощи электричест ...
  • Графеновые "губки" могут стать основой гибкой электроники будущего
  • Ученые получили новую форму графена, обладающую магнитными свойствами.
  • Вода и графен могут стать основой компьютеров будущего.
  • C помощью графеновой пленки ученым удалось значительно ускорить расшифровку ...




  • 12 июля 2012 06:37
    #1 Написал: volod

    Публикаций: 0
    Комментариев: 1489
    А как же войны за пресную воду в будущем? bully
        
    12 июля 2012 09:12
    #2 Написал: FomaNeverujuwij

    Публикаций: 0
    Комментариев: 3864
    Что-то подобное уже было. Фильм "Водный мир", самое начало... wink


    --------------------
        
    12 июля 2012 10:24
    #3 Написал: beany85

    Публикаций: 0
    Комментариев: 1018
    А как чистить такую сетку, когда она забьется молекулами "мусора"?


    --------------------
        
    12 июля 2012 11:56
    #4 Написал: volod

    Публикаций: 0
    Комментариев: 1489
    beany85, это не грязь, которая прилипает, крупные молекулы будут в большей концентрации плавать у сетки и их периодически можно смывать в доп. отсеке обратным давлением, а сам фильтр может быть как лента или барабан прокручиваться для удаления осадков.
        
    12 июля 2012 15:39
    #5 Написал: gendalf

    Публикаций: 0
    Комментариев: 617
    beany85, сделать графен немного выпуклым, часть воды с "мусором" будет стекать в стороны, а пресная будет идти в трубу под пленкой
        
    20 июля 2012 16:46
    #6 Написал: kulales

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    gendalf,
    Или же поставить её под угом (грабусов 45) и крупные молекулы соли будут собраться внизу...
        

    Информация

    Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.