Впервые разработан способ производства складчатых графеновых конструкций с нанопорами для фильтрации загрязнений.
Состоит из листов атомов углерода, имеющих малую толщину, графен постепенно используется в различных сферах. для очисткиДля очистки воды применяют «стопки» графеновых плоскостей, образующих между собой узкие пространства – нанопоры, пропускающие молекулы воды и задерживающие загрязнения. В результате жидкость перемещается сложным извилистым путем, усложняя процесс и увеличивая затраты на прокачку воды через фильтры.
Группа профессора Роберта Хёрта из американского Университета Брауна разработала более эффективные структуры графеновых фильтров с «вертикальными» нанопорами. Для этого достаточно сложить углеродные листы гармошкой, о чем сообщают исследователи в. статье, опубликованной в журнале Nature Communications.
Ученые разместили слои графена на эластичной подложке, предварительно растянутой в определенном направлении. Затем сняли натяжение, в результате чего подложка вернулась к исходной форме, заставляя графен образовывать многочисленные острые складки, почти вертикальные при достаточном первоначальном растяжении. Полученную структуру ученые зафиксировали в эпоксидной смоле и срезали острые углы графеновой «гармошки», создав наноразмерные каналы, перпендикулярные плоскости листа.
Получили мембрану с малыми и очень узкими порами, пропускающими только самые маленькие молекулы. говоритПрофессор Хёрт: – Вода проходит, но органические загрязняющие вещества и многие металлические ионы слишком велики, и их отфильтруют.
Учёные назвали подобные структуры «вертикально ориентированными графеновыми мембранами» (VAGME) и продемонстрировали их действие опытом. Через эти фильтры пропускали водяной пар, смешанный с молекулами гексана, которые легко отфильтровывались. Учёные собираются продолжить работу для того, чтобы в конечном итоге представить коммерческие изделия на основе своей технологии.