Listy s oxidom grafénu môžu urobiť špinavú vodu bezpečnou na pitie, naozaj?

Nová biopena je extrémne ľahká a lacná na výrobu, čo z nej robí životaschopný nástroj na čistenie a odsoľovanie vody.

Postup je mimoriadne jednoduchý.

Tím výskumníkov prišiel na spôsob, ako použiť skutočne zázračné dosky z oxidu grafénu na premenu špinavej vody na čistú pre smädný svet. Podľa inžinierov z Washingtonskej univerzity v St. Louis by nové hybridné nanomateriály mohli znamenať globálnu zmenu hry.

Dúfame, že v krajinách, kde je dostatok slnečného svetla, ako je India, si budete môcť vziať trochu špinavej vody, vypariť ju pomocou nášho materiálu a zbierať sladkú vodu, povedal výskumník Srikanth Singamaneni. Nový prístup kombinuje baktériami produkovanú celulózu a oxid grafénu za vzniku dvojvrstvovej biopeny.

Tento proces je mimoriadne jednoduchý, povedal Singamaneni. Krása je v tom, že sieť celulózových vlákien produkovaná baktériami má vynikajúcu schopnosť premiestňovať vodu z objemu na odparovací povrch, pričom minimalizuje zostup tepla a celá vec je vyrobená na jeden šup.

Dizajn materiálu je tu nový, povedal Singamaneni. Máte dvojvrstvovú štruktúru s nanocelulózou naplnenou oxidom grafénu absorbujúcou svetlo v hornej časti a nedotknutou nanocelulózou v spodnej časti. Keď celú túto vec zavesíte na vodu, voda je skutočne schopná dosiahnuť horný povrch, kde dochádza k odparovaniu.

Dodal, že svetlo na ňom vyžaruje a premieňa sa na teplo vďaka oxidu grafénu, ale rozptyl tepla do vody pod ním je minimalizovaný nedotknutou nanocelulózovou vrstvou. Nechcete plytvať teplom; chcete obmedziť teplo na hornú vrstvu, kde skutočne dochádza k odparovaniu.

Celulóza na dne dvojvrstvovej biopeny pôsobí ako špongia, ktorá ťahá vodu až do oxidu grafénu, kde dochádza k rýchlemu odparovaniu. Výsledná sladká voda sa dá ľahko zbierať z hornej časti listu.

Proces, v ktorom sa v skutočnosti vytvára dvojvrstvová biopena, je tiež nový. Rovnakým spôsobom ustrice vytvára perlu, baktérie vytvárajú vrstvy nanocelulózových vlákien, v ktorých sú vložené vločky oxidu grafénu.

Zatiaľ čo kultivujeme baktérie pre celulózu, pridali sme vločky oxidu grafénu do samotného média, povedal hlavný autor Qisheng Jiang a dodal: Oxid grafénu sa zabuduje, keď baktérie produkujú celulózu. V určitom bode procesu sa zastavíme, odstránime médium s oxidom grafénu a znovu zavedieme čerstvé médium. To vytvára ďalšiu vrstvu našej peny. Rozhranie je veľmi silné; mechanicky je dosť robustný.

Nová biopena je tiež extrémne ľahká a lacná na výrobu, čo z nej robí životaschopný nástroj na čistenie a odsoľovanie vody. Príspevok je dostupný online v časti Advanced Materials.