Los científicos continúan explorando el potencial de grafeno, también conocida como la delgada hoja de un átomo de átomos de carbono enlazados que se creó hace más de una década después de que los investigadores despegaran por primera vez algunas capas de un bloque de grafito con un poco de cinta adhesiva, antes de continuar refinando su técnica hasta obtener una sola hoja Se produjo un átomo de espesor.
El nanomaterial ha sido propuesto para todo tipo de usos potencialmente revolucionarios, desde electrónica más rápida, delgada e incluso transparente; a los implantes biotecnológicos; para mejorar la capacidad de la batería. Ahora, los investigadores de la Universidad de Manchester dicen que han ideado un método para controlar la permeación de las membranas de óxido de grafeno para que puedan actuar como un tamiz para desalinizar el agua de mar.
Al controlar el tamaño de los poros en las membranas, el equipo pudo evitar que las sales comunes pasaran a través del material, convirtiendo el agua de mar en agua potable.
Si bien se ha demostrado anteriormente que el grafeno filtra pequeñas nanopartículas, moléculas orgánicas e incluso sales grandes, el desafío con las sales comunes que se encuentran en el agua de mar es su pequeño tamaño. Las membranas de grafeno también aumentan de tamaño cuando se sumergen en agua, lo que significa que se requieren tamices más pequeños para bloquear estas sales comunes.
El equipo de Manchester dice que usaron el confinamiento físico para controlar el espaciado entre capas dentro de los laminados de grafeno sumergidos en agua, lo que les permitió lograr lo que describen como “tamizado de iones preciso y sintonizable”, y proporcionar un tamaño de tamiz más pequeño que los diámetros de los iones hidratados. .
Y aunque encontraron que las tasas de permeación de las membranas disminuyen exponencialmente con la disminución del tamaño del tamiz, también informan que el transporte de agua en sí solo se ve “débilmente afectado”, lo que significa que el agua filtrada fluye a través de la membrana con relativa rapidez; un factor importante si el objetivo es desarrollar una tecnología de desalación asequible.
Además de los usos potenciales para la desalinización, el equipo prevé aplicaciones industriales más amplias para la “filtración bajo demanda capaz de filtrar iones de acuerdo con sus tamaños”. Su investigación se detalla en un papel publicado en la revista Nature Nanotechnology.
Comentando en un declaración, uno de los investigadores, el profesor Rahul Nair, dijo: “La realización de membranas escalables con tamaño de poro uniforme hasta la escala atómica es un paso significativo hacia adelante y abrirá nuevas posibilidades para mejorar la eficiencia de la tecnología de desalinización.
“Este es el primer experimento claro en este régimen. También demostramos que existen posibilidades realistas de ampliar el enfoque descrito y producir en masa membranas basadas en grafeno con los tamaños de tamiz requeridos “.
Los científicos de la universidad, que alberga los 61 millones de libras esterlinas Instituto Nacional de Grafeno centro de investigación, también han estado considerando el uso de membranas de grafeno para la separación de gases, como el filtrado de moléculas de dióxido de carbono de los gases de combustión de las centrales eléctricas, lo que sugiere una posible ruta para permitir la captura y el almacenamiento económico de carbono a escala.
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