Графен предложили использовать для изготовления фильтров воды


MIT News

Ученые из Массачусетского технологического института разработали технологию, позволяющую делать в листах графена отверстия определенного диаметра, сообщает один из пользователей сайта "Хабрахабр". "Перфорированный" таким образом графен может быть использован в качестве фильтра частиц разного размера, от ионов до крупных молекул.

Отличительной особенностью графенового фильтра является его незначительная толщина, поскольку графен обладает большей прочностью по сравнению с материалами, из которых в настоящее время изготавливают мембраны для фильтров. Моделирование показало, что графеновый фильтр обладает гораздо более высокой проницаемостью, чем любой другой.

Отверстия в листе графена делают в два этапа. На первом этапе графен бомбардируют ионами галлия с энергией, достаточной, чтобы нарушить его структуру в местах попадания. Затем мембрану погружают в окислитель, который разрушает графен прежде всего в местах дефектов - в листе появляются отверстия примерно одинакового размера. Чем дольше протравливают графен, тем больше диаметр отверстий. Подобные эксперименты проводились и раньше, но на сей раз ученые смогли добиться однородного размера и распределения пор.

В результате на один квадратный сантиметр графена приходится примерно пять триллионов микроскопических пор. Диаметр каждой из них составляет порядка одного нанометра, а расстояние между порами равняется четырем нанометрам.

Пока что рано говорить о применении полученных графеновых фильтров в промышленном масштабе, поскольку на сегодняшний день не существует технологии массового недорогого производства больших листов графена. Тем не менее полученные исследователями мембраны уже могут быть полезны ученым в химических и биологических лабораториях, в установках маленького масштаба.

Графен представляет собой углеродную пленку толщиной в один атом. Ее называют двумерной, потому что, в отличие от обычного трехмерного кристалла, положение каждого ее узла описывается не тремя, а только двумя координатами. Графен обладает высокой прочностью, прозрачен в силу своей чрезвычайно малой толщины и является прекрасным проводником электрического тока. Различные полезные свойства графена делают его очень привлекательным для использования в самых различных отраслях.

facebook
LJ

ССЫЛКИ ПО ТЕМЕ