تم إنشاء فلتر مياه مثالي تقريبًا من "أكورديونات" الجرافين

تفتح الدراسة والعمل المستمر على مادة فريدة مثل الجرافين إمكانيات جديدة لتطبيقها العملي في مختلف مجالات العلوم والصناعة.

في دراسة علمية أخرى ، اقترح العلماء طريقة جديدة لإنتاج هياكل الجرافين المطوية (الأكورديون) مع المسام التي ترشح الشوائب تمامًا.

لذا فإن هياكل الجرافين تبدأ شيئًا فشيئًا في استخدامها عمليًا ، بما في ذلك كمرشحات للمياه. لهذه الأغراض ، يتم استخدام ما يسمى ب "مداخن" طائرات الجرافين ، مما أدى إلى ضيق مساحة بها مسام نانوية تمر من خلالها جزيئات الماء بهدوء ، وجميع أنواع الشوائب والتلوث ممتازة تأخرت.

ومع ذلك ، في مثل هذا التصميم ، يمر الماء على طول مسار متعرج إلى حد ما ، مما يعقد العملية برمتها ، ويزيد بشكل كبير من تكلفة ضخ المياه من خلال هذه المرشحات.

تجارب جديدة مع الجرافين

الفريق الهندسي بقيادة ر. اقترح Hurt (جامعة براون ، الولايات المتحدة الأمريكية) ترتيبًا مختلفًا لمرشحات الجرافين ذات المسام النانوية "الرأسية". واتضح أنه من السهل جدًا القيام بذلك ، ما عليك سوى طي صفائح الكربون مثل الأكورديون.

أثناء التجربة ، وضع العلماء طبقات الجرافين على ركيزة مرنة مشدودة مسبقًا ، ثم بدأوا في تحرير التوتر بسلاسة على الركيزة.

في عملية افتراض شكلها السابق ، أجبرت الركيزة الجرافين على الانهيار وبالتالي تشكل كتلة ضخمة عدد الطيات ، بينما مع وجود توتر أولي كافٍ ، تم الحصول على هذه الطيات عمليًا عمودي.

تم إصلاح الهيكل الذي تم تشكيله بهذه الطريقة من قبل العلماء عن طريق صب راتنجات الايبوكسي. بعد ذلك ، قطع العلماء بعناية الزوايا الحادة لأكورديون الجرافين. وهكذا ، تم فتح قنوات ذات قطر نانوي عمودي على مستوى الصفيحة.

وبالتالي ، كان من الممكن إنشاء غشاء ذي مسام قصيرة وضيقة نوعًا ما يمكن أن تمر من خلالها جزيئات صغيرة فقط. من خلال هذا المرشح ، سوف يمر الماء بحرية ، ولكن سيتم الاحتفاظ بجميع أنواع الشوائب وتصفيتها.

أطلق المهندسون على الهيكل الناتج "أغشية الجرافين الموجهة رأسياً" VAGME. ثم تم إجراء التجربة التالية: تم تمرير بخار الماء الممزوج مسبقًا بجزيئات الهكسان عبر المرشح الذي تم إنشاؤه. في هذه الحالة ، تمت ترشيح جزيئات الغاز بسهولة شديدة من خلال مرشح الجرافين.

سيستمر العلماء في العمل والتجربة على الجرافين لتقديم نسخة تجارية من المنتج في النهاية. شارك العلماء نتائج العمل المنجز بالفعل على صفحات مجلة Nature Communications.

هل أعجبتك المادة؟ ثم ارفع إصبعك واشترك في القناة. شكرا لاهتمامكم!