Grafenoksydark kan gjøre skittent vann trygt å drikke, egentlig?

Det nye bioskummet er ekstremt lett og billig å lage, noe som gjør det til et levedyktig verktøy for vannrensing og avsalting.

Prosessen er ekstremt enkel.

Et team av forskere har funnet ut en måte å bruke ekte undermateriale grafenoksydark for å gjøre skittent vann rent for en tørst verden. I følge ingeniørene ved Washington University i St. Louis kan de nye hybrid-nanomaterialene være en global spillveksler.

Vi håper at for land der det er rikelig med sollys, for eksempel India, vil du kunne ta litt skittent vann, fordampe det ved hjelp av materialet vårt og samle ferskvann, sa forsker Srikanth Singamaneni. Den nye tilnærmingen kombinerer bakterieprodusert cellulose og grafenoksid for å danne et to-lags bioskum.

Prosessen er ekstremt enkel, sa Singamaneni. Det fine er at det nanoskala cellulose fibernettet produsert av bakterier har utmerket evne til å flytte vannet fra bulk til fordampningsoverflaten mens det minimerer varmen som kommer ned og det hele produseres i ett skudd.

Designet av materialet er nytt her, sa Singamaneni. Du har en to-lags struktur med lysabsorberende grafenoksydfylt nanocellulose øverst og uberørt nanocellulose nederst. Når du suspenderer hele denne tingen på vann, kan vannet faktisk nå den øverste overflaten der fordampning skjer.

Han la til, Lys stråler på toppen av det, og det omdannes til varme på grunn av grafenoksydet, men varmeavledningen til bulkvannet under minimeres av det uberørte nanocelluloselaget. Du vil ikke kaste bort varmen; du vil begrense varmen til det øverste laget der fordampningen faktisk skjer.

Cellulosen på bunnen av det to-lags bioskumet virker som en svamp, og trekker vann opp til grafenoksydet der det oppstår rask fordampning. Det resulterende ferskvannet kan enkelt samles opp fra toppen av arket.

Prosessen der bioskummet med to lag faktisk dannes, er også ny. På samme måte som en østers lager en perle, danner bakteriene lag av nanocellulosefibre der grafenoksidflakene blir innebygd.

Mens vi dyrker bakteriene for cellulosen, la vi til grafenoksidflakene i selve mediet, sa hovedforfatter Qisheng Jiang og la til: Grafenoksydet blir innebygd når bakteriene produserer cellulosen. På et bestemt tidspunkt i prosessen stopper vi, fjerner mediet med grafenoksydet og introduserer nytt medium. Det produserer det neste laget av skummet vårt. Grensesnittet er veldig sterkt; mekanisk er den ganske robust.

Det nye bioskummet er også ekstremt lett og billig å lage, noe som gjør det til et levedyktig verktøy for vannrensing og avsalting. Papiret er tilgjengelig online i Advanced Materials.