Графеновый фильтр для воды

30.01.2021

Когда листы двумерных наноматериалов, таких как графен, укладываются друг на друга, между листами образуются крошечные промежутки, которые имеют множество потенциальных применений. Группа исследователей из Университета Брауна нашла способ сориентировать эти промежутки таким образом, чтобы применить их для фильтрации воды и других жидкостей от загрязняющих частиц наноразмеров.

Промежутки между листами графена, о которых идет речь, называются наноканалами. На самом деле для фильтрации воды их сложно использовать - из-за расположения наноканалов. Представьте себе записную книжку, в которой вместо листов бумаги - листы графена. Они тоньше в вертикальном направлении по сравнению с длиной и шириной в горизонтальной плоскости. Это означает, что каналы между листами также ориентированы горизонтально, что не идеально подходит для фильтрации: жидкость должна пройти относительно долгий путь, чтобы добраться от одного конца канала до другого. Было бы лучше, если бы каналы были перпендикулярны ориентации листов. В этом случае жидкость должна будет пройти только относительно тонкую вертикальную высоту стопки.

Ученые из Университета Брауна нашли способ сделать эти наноканалы вертикальными. Их метод заключается в наложении листов графена на эластичную подложку, которую растягивают. После того, как все листы уложены, натяжение основы снимается - и она сжимается. Когда это происходит, графен собирается в гармошку, образуя подъемы и впадины, а каналы при этом наклоняются.

Как только каналы становятся почти вертикальными, сборка покрывается эпоксидной смолой, а затем верхняя и нижняя части обрезаются, что открывает каналы на всем протяжении материала. Свою мембрану ученые назвали VAGME (вертикально ориентированная графеновая мембрана).

Тестирование мембраны показало, что водяной пар может легко просачиваться через VAGME, а гексан - более крупная органическая молекула - отфильтровывается. Исследователи планируют продолжить разработку технологии с учетом возможных промышленных или бытовых применений фильтрации.

<< Назад: Самоочищающиеся поверхности 31.01.2021

>> Вперед: Определение подлинности кофе 30.01.2021

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Антоцианы черники: природная защита для зрения в темноте 14.07.2026

Специалисты все активнее изучают влияние растительных веществ на здоровье глаз. Особое внимание привлекают антоцианы - природные пигменты, которые придают яркую окраску многим ягодам и овощам. Новые данные показывают, что эти соединения способны не только защищать клетки глаз от окислительного стресса, но и ускорять восстановление родопсина - ключевого пигмента, отвечающего за способность видеть в условиях низкой освещенности. Антоцианы содержатся в большом количестве в чернике, голубике, ежевике, черной смородине, а также в краснокочанной капусте и некоторых других красных, синих и фиолетовых продуктах. Эти вещества обладают мощными антиоксидантными и противовоспалительными свойствами. Они помогают нейтрализовать активные формы кислорода, которые повреждают клетки сетчатки и способствуют развитию хронического воспаления. По данным исследователей, антоцианы оказывают комплексное положительное влияние на зрительную систему. Они улучшают микроциркуляцию крови в сетчатке, поддержива ...>>

Двухэкранный Zenbook DUO UX8407 14.07.2026

Компания ASUS представила обновленную модель Zenbook DUO (UX8407) образца 2026 года, которая получила сертификат Copilot+ PC и позиционируется как ультимативный инструмент для бизнес-пользователей и профессиональных создателей контента. Новинка полностью отказывается от традиционной конструкции в пользу двух полноценных сенсорных дисплеев в прочном корпусе из инновационного материала Ceraluminum. Главной особенностью устройства стали два 14-дюймовых сенсорных экрана ASUS Lumina Pro OLED с разрешением 3K (2880 &#215; 1800 пикселей) и форматом 16:10. Частота обновления повышена до 144 Гц, а максимальная яркость в режиме HDR достигает 1000 кд/м2 при наличии сертификата VESA DisplayHDR True Black 1000. Новое антибликовое покрытие снижает уровень отражений на 65 %, что особенно полезно при работе в условиях яркого освещения. Благодаря откидной подставке и съемной Bluetooth-клавиатуре с магнитным креплением Pogo Pin пользователь может мгновенно удвоить рабочую поверхность почти до 20 ...>>

Редактирование генома меняет питательные свойства овощей 13.07.2026

Японские ученые из Университета Цукубы продемонстрировали, как можно превратить привычный красный салат в зеленый, одновременно повысив содержание ценных растительных соединений. С помощью технологии CRISPR/Cas9 ученые заблокировали работу гена, отвечающего за производство красных пигментов - антоцианов. В результате в листьях салата значительно снизился уровень этих веществ, а вместо них начал накапливаться другой класс флавоноидов. Особенно заметно выросло содержание кверцетина - соединения, известного своими антиоксидантными и противовоспалительными свойствами. Несмотря на существенные изменения в пигментации и биохимическом составе, модифицированный салат продолжал нормально расти. Исследователи отметили, что растение не показало заметного снижения скорости роста или ухудшения внешнего вида. Это важный результат, поскольку многие генетические модификации, направленные на изменение состава веществ, часто приводят к замедлению развития растений. Красный салат изначально слав ...>>

Кремниевый чип, записывающий ДНК 13.07.2026

Биотехнология и медицина все чаще нуждаются в синтетической ДНК - для создания лекарств, диагностических тестов, генной терапии и даже для хранения цифровой информации. Однако традиционные методы производства синтетической ДНК имеют серьезный недостаток: они требуют использования токсичных органических растворителей и сложного промышленного оборудования. Группа исследователей из Гарвардского университета предложила принципиально иной подход, превратив обычный кремниевый полупроводниковый чип в компактную платформу для параллельного ферментативного синтеза ДНК в водной среде. В отличие от классического фосфорамидитного метода, который доминирует в промышленности, новый подход ближе к естественному процессу сборки ДНК в живых клетках. Реакции происходят в воде, без вредных растворителей, что делает технологию значительно более экологичной и потенциально подходящей для создания настольных или даже портативных ДНК-синтезаторов. До недавнего времени главным ограничением таких компактных ...>>

Искусственный дождь для охлаждения мегаполисов 12.07.2026

В условиях усиливающейся жары в городах инженеры ищут новые способы охлаждения общественных пространств без значительных затрат энергии. В китайском городе Юньчэн провинции Шаньси в жилом комплексе Xijian Tianmao Guobinfu реализовали необычный проект: на крышах нескольких высотных зданий установили систему распыления мелкодисперсного тумана, имитирующую эффект дождя. Эта технология автоматически включается при повышении температуры воздуха и помогает снижать жару в окружающем пространстве. Система активируется, когда температура достигает 38 °C. По словам управляющего комплексом Цзя Вэня, распыление тончайших капель воды позволяет снизить температуру воздуха и поверхностей на 5-8 °C всего за несколько минут. Благодаря большой высоте зданий влага успевает полностью испариться еще в воздухе, поэтому пешеходы и жители внизу не ощущают намокания или дискомфорта. Главным преимуществом технологии является ее относительная простота и энергоэффективность. Система состоит из сети шлангов ...>>

Случайная новость из Архива Миниатюрная модульная камера Mokacam 13.12.2015 Рынок сверхкомпактных камер нельзя назвать пустующим. Чего стоит только тот факт, что через несколько месяцев продаж стоимость GoPro Hero4 Session упала в два раза. И это при том, что GoPro является лидером сегмента "экшн-камер". Создатели камеры Mokacam решили хоть как-то выделиться и сделали свое устройство модульным. Сама камера заключена в корпус размерами 45 х 45 х 35 мм массой 96 г и, по заявлению производителя, является самой маленькой камерой 4K в мире. Она располагает 16-мегапиксельным датчиком Sony IMX206, широкоугольным объективом (152 градуса), модулем Wi-Fi, слотом для карт microSD, защищена от воды и способна снимать видео формата 1080p при 60 к/с. А вот видео 4K записывается лишь при 15 к/с, что заставляет усомниться в целесообразности такого режима. Ёмкость АКБ составляет 1000 мАч. Что же касается модульности, она реализована достаточно просто. На правой грани расположен специальный разъем для подключения небольшого экрана. Он в свою очередь располагает дополнительным аккумулятором емкостью 1100 мАч. Кроме этого, на тыльной стороне присутствует магнитное крепление для еще одного аккумулятора аналогичной емкости. Собственно, иных модулей нет. К слову, благодаря тыльному магниту камеру можно крепить на металлические поверхности. Поставки должны начаться уже через несколько месяцев. Стоимость камеры для участников кампании на Indiegogo стартует с отметки $100, тогда как итоговая стоимость будет равна $170.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026