الجرافين: مرشح المياه المثالي

ورقة الجرافين

اكتشف باحثون من موطن الجرافين ، جامعة مانشستر في إنجلترا - عن طريق الصدفة على ما يبدو - إحدى أهم خصائص الجرافين حتى الآن: إنه غير نافذ لكل شيء ما عدا الماء. إنه مرشح المياه المثالي.

في إحدى التجارب ، قام باحثو جامعة مانشستر بملء حاوية معدنية بمجموعة متنوعة من السوائل والغازات ثم غطوها بغشاء من أكسيد الجرافين. كانت أكثر معداتهم حساسية غير قادرة على تسجيل أي جزيئات تغادر الحاوية ، باستثناء بخار الماء. حتى أن مرشح أكسيد الجرافين منع غاز الهيليوم من الهروب ، وهو أمر صعب السمعة.



تنضم هذه الميزة الخيالية إلى قائمة ضخمة من الخصائص التي أدت إلى تسمية الجرافين بـ 'مادة عجيبة'. الجرافين ، وهو مجرد طبقة واحدة من ذرات الكربون ، هو أكثر المواد موصلة للكهرباء في العالم ، كهربائيًا وحراريًا. إنها قوية بشكل لا يصدق ، ومع ذلك فهي أنحف مادة في الكون المعروف. يمكن الجرافين وحدات المعالجة المركزية التي يمكن أن تعمل بسرعة 300 جيجاهرتز أو أعلى، بطاريات تدوم 10 مراتو و بيتابيت وإكسابيت سرعات نقل الشبكة. بل انه ينتج الكهرباء عندما يضربها الضوء!



مرشح المياه أكسيد الجرافينالآن ، لا يعد أكسيد الجرافين من الناحية الفنية نفس الشيء تمامًا مثل الجرافين ، ولكن بطريقة جيدة: أكسيد الجرافين هو كثير أسهل في صنعه. يتشكل أكسيد الجرافين بشكل أساسي في صفائح بسماكة ذرة واحدة ، مثل الجرافين ، ولكنه يحب بعد ذلك أن يتكدس ، طبقة تلو الأخرى ، لتشكيل صفح. يعتقد باحثو جامعة مانشستر أن هذا الشكل الرقائقي هو الذي يسمح لجزيئات الماء بالمرور. يقول الدكتور راهول ناير ، الذي يقود المشروع: 'يتم ترتيب صفائح أكسيد الجرافين بطريقة تجعل بينها مساحة لطبقة واحدة بالضبط من جزيئات الماء'. 'إذا حاولت ذرة أو جزيء آخر نفس الحيلة ، فإنها تجد أن الشعيرات الدموية من الجرافين إما تتقلص في الرطوبة المنخفضة أو تنسد بجزيئات الماء.'

في تجربة أخرى ، قامت الدكتورة ناير وشركاه بإغلاق زجاجة فودكا بفلتر الجرافين. هذا سمح فقط للماء بالتبخر ، وتقطيره بشكل فعال إلى فودكا فائقة. بعيدًا عن التجارب السخيفة ، من السهل رؤية الإمكانات الرائعة لهذا الفلتر الجديد. مع الضغط المتزايد باستمرار على إمدادات المياه في العالم ، يعد ترشيح المياه أحد الموضوعات الأكثر سخونة (والأكثر قيمة) في الوقت الحالي - وبصوت ذلك ، إذا كان أكسيد الجرافين حقًا غير منفذة تمامًا لكل شيء باستثناء الماء ، فهذا الجديد المرشح يجعل الماء النظيف من أي شيء. مياه البحر والمياه الرمادية والصرف الصحي ...



اقرا المزيد من علم يوميا

Copyright © كل الحقوق محفوظة | 2007es.com