صافی گرافینی آب دریا را به آب آشامیدنی تبدیل می‌کند

   فیلتر گرافینی ساخته شده توسط محققان بریتانیایی قادر است نمک موجود در آب دریا را بزداید و آن را به آب آشامیدنی تبدیل کند این اختراع می‌تواند به میلیون‌ها نفر در جهان که به آب پاکیزه دسترسی ندارند کمک کند.

این فیلتر که محققان آن را "صافی" می‌نامند از جنس اکسید گرافین است که قابلیت بالایی در زدودن نمک دارد و به زودی با سایر فیلترهای موجود تصفیه آب شور مقایسه خواهد شد. قابل ذکر است که تولید فیلتر گرافینی در ابعاد انبوه صنعتی قبلا دشوار بوده است.

تیم دانشمندان به سرپرستی دکتر راهول نیر از دانشگاه منچستر در گزارشی در نشریه "نیچر نانوتکنولوژی" نوشته اند که چگونه بعضی از مشکلات استفاده از اکسید گرافین برای این منظور را حل کرده اند.

گرافین لایه ای به ضخامت فقط یک اتم کربن است که در صفحه ای مشبک با خانه های شش ضعلی به هم چسبیده اند. این ماده ابتدا توسط تیمی از محققان دانشگاه منچستر در سال ۲۰۰۴ جداسازی و مشخصات آن تعریف شد.

خواص غیرعادی گرافین مثل قابلیت کشسانی با مقاومت بالا در برابر پارگی و رسانایی الکتریکی آن را به یکی از نویدبخش ترین مواد در صنعت بدل کرده است. اما تولید انبوه گرافین تک لایه با شیوه های موجود مثل "سی وی دی" (رسوب بخار شیمیایی) دشوار بوده است. شیوه های کنونی تولید همچنین خیلی پرهزینه است.

اما دکتر نیر می‌گوید که "تولید اکسید گرافین با شیوه‌های ساده اکسیداسیون در آزمایشگاه ممکن است."

وی گفت: می‌توانیم آن را مثل جوهر یا یک محلول روی یک لایه متخلخل (پرمنفذ) تولید کنیم. بعد می توانیم آن را مثل یک غشا به کار بگیریم. اکسید گرافین از نظر تولید انبوه و هزینه به طور بالقوه بر گرافین خالی برتری دارد.

فایده غشا تولید شده از اکسید گرافین در الک کردن ذرات نانو، مولکول های ارگانیک و حتی نمک‌های درشت ثابت شده بود. اما تاکنون استفاده از آن برای تصفیه آب حاوی نمک معمولی دشوار بود چون نیازمند غربالی حتی ظریف تر است.

مطالعات قبلی نشان داده بود که اکسید گرافین پس از خیس خوردن کمی باد می کند و باعث عبور نمک های ریزتر از منفذها به همراه مولکول های آب می شود. اکنون دکتر نیر و همکارانش نشان داده اند که آغشتن این غشا به "شیره اپوکسی" (ماده ای که به عنوان پوشش یا چسب به کار گرفته می شود) مانع تورم آن می شود.

سازمان ملل پیش بینی می کند که تا سال ۲۰۲۵ حدود ۱۴ درصد جمعیت جهان با کمبود آب روبرو شوند. همزمان با ادامه روند گرمایش زمین و تاثیر آن بر منابع آب شهری، کشورهای ثروتمند مشغول سرمایه گذاری در فناوری های تصفیه آب شور هستند. تاسیسات تصفیه آب شور در اطراف جهان از غشاهای پلیمری استفاده می کنند.

دکتر نیر گفت که مرحله بعدی مطالعه مقایسه اکسید گرافین با تازه ترین محصولات موجود در بازار است.

 

 

اطلاعات تکميلي