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:

Хорошо управляемые луга могут компенсировать выбросы от скота 15.02.2026

Животноводство, особенно разведение крупного рогатого скота, часто обвиняют в значительном вкладе в глобальное потепление из-за мощного парникового газа - метана, который выделяется при пищеварении у жвачных животных. Это вызывает острые политические споры и призывы к сокращению потребления мяса. Однако ученые напоминают, что полная картина климатического воздействия отрасли не ограничивается только выбросами от животных: огромную роль играет окружающая экосистема - пастбища, почва и растительность, которые способны активно поглощать углекислый газ из атмосферы. Исследователи из Университета Небраски-Линкольна решили глубже изучить этот баланс. Группа под руководством профессора Галена Эриксона сосредоточилась на том, как правильно организованные пастбища накапливают углерод в растениях и грунте благодаря естественным процессам, стимулируемым выпасом скота. Ученые подчеркивают, что при достаточном уровне осадков и грамотном управлении такие луга превращаются в мощные природные погло ...>>

NASA тестирует инновационную технологию крыла 15.02.2026

Коммерческая авиация ежегодно расходует колоссальные объемы керосина, что сказывается не только на бюджете авиакомпаний, но и на состоянии окружающей среды. В 2024 году глобальные затраты на авиационное топливо достигли 291 миллиарда долларов, и эта сумма продолжает расти. Чтобы справиться с этими вызовами, NASA активно работает над технологиями, способными заметно повысить аэродинамическую эффективность самолетов. Одним из самых перспективных направлений стало создание специальной конструкции крыла, которая максимизирует естественный ламинарный поток воздуха и минимизирует сопротивление. В январе 2026 года специалисты NASA Armstrong Flight Research Center успешно провели важный этап наземных испытаний концепции Crossflow Attenuated Natural Laminar Flow (CATNLF). Для эксперимента под фюзеляж исследовательского самолета F-15B закрепили вертикально ориентированную масштабную модель высотой около 0,9 м (3 фута), напоминающую узкий киль. Такая компоновка позволила подвергнуть прототип р ...>>

Забота о внуках очень полезна для здоровья мозга 14.02.2026

Общение между поколениями приносит радость всей семье, но мало кто задумывается, насколько активно бабушки и дедушки, заботящиеся о внуках, поддерживают свою умственную форму. Регулярное взаимодействие с детьми стимулирует мозг пожилых людей, помогая сохранять память, скорость мышления и общую когнитивную активность. Новые научные данные подтверждают, что такая добровольная помощь не только важна для общества, но и может замедлять возрастные изменения в мозге. Исследователи из Тилбургского университета в Нидерландах провели анализ, чтобы понять, приносит ли уход за внуками реальную пользу здоровью пожилых людей. Ведущий автор работы Флавия Черечес отметила, что многие бабушки и дедушки регулярно присматривают за детьми, и оставался открытым вопрос, насколько это положительно сказывается на их собственном благополучии, особенно в плане когнитивных функций. Ученые поставили цель выяснить, способен ли регулярный уход за внуками замедлить снижение памяти и других умственных способ ...>>

Оптические системы сортировки и AI для черники и фруктов 14.02.2026

Каждый год потребители ожидают увидеть на прилавках свежие, ровные по размеру и цвету ягоды черники без признаков порчи или обезвоживания, при этом производители стремятся минимизировать потери и сохранить естественную привлекательность продукта. В эпоху растущих требований к качеству и дефицита квалифицированной рабочей силы традиционные методы сортировки фруктов уже не всегда справляются с задачей. Именно поэтому компании активно внедряют оптические сканеры в сочетании с искусственным интеллектом, способные анализировать ягоды с невероятной точностью и скоростью, сохраняя при этом их товарный вид. На выставке Fruit Logistica 2026 в Берлине компания Tomra Food презентовала свои последние достижения в области постуборочной обработки. Центральное место на стенде занимает совершенно новая оптическая сортировочная система, специально разработанная для свежей черники и предназначенная для использования непосредственно в упаковочных цехах. Эта машина охватывает весь путь ягод - от загруз ...>>

Монитор ROG Swift OLED PG32UCDM Gen 3 13.02.2026

Для многих поклонников компьютерных игр выбор монитора - это всегда поиск идеального баланса между потрясающей картинкой, молниеносной скоростью отклика и надежностью в длительных игровых сессиях. Технология QD-OLED уже несколько лет задает высокую планку качества изображения, предлагая глубокий черный цвет, яркие краски и практически мгновенную реакцию пикселей. Однако даже у самых продвинутых панелей оставались слабые места: уязвимость к царапинам, цветовые искажения под определенными углами и заметное отражение в освещенных помещениях. Компания ASUS решила серьезно улучшить ситуацию и представила третье поколение своего популярного 32-дюймового флагмана - ROG Swift OLED PG32UCDM Gen 3. В основе новинки лежит современная 32-дюймовая QD-OLED панель с разрешением 4K (3840 x 2160 пикселей), которая обеспечивает невероятную детализацию и точность цветопередачи. Частота обновления достигает 240 Гц, что делает картинку исключительно плавной даже в самых динамичных сценах шутеров или ...>>

Случайная новость из Архива Внедрение системы автомобильной связи C-V2X 20.01.2020 Штат Вирджиния, компания Audi и Qualcomm анонсировали планы по опытному развертыванию коммуникационной технологии обмена информацией между транспортным средством и его окружением - C-V2X. Систему предполагается внедрить на севере штата в третьем квартале 2020 года для повышения безопасности дорожного движения с целью уменьшения числа дорожных аварий и смертельных случаев. В среднем в США за год происходит более 36 тысяч аварий со смертельным исходом. На американских дорогах ежегодно гибнет более 6000 пешеходов. Системы C-V2X используют как прямую ближнюю связь в диапазоне 5,9 ГГц, так и дальнюю связь посредством сетей операторов сотовой связи. Имеющиеся чипсеты поддерживают в одном решении оба вида коммуникаций одновременно, облегчая внедрение технологии. Для предупреждения о дорожных работах и о времени приближения к регулируемым перекресткам на магистралях будут задействованы возможности канала C-V2X с минимальной задержкой. Прямая связь осуществляется в полосе 20 МГц (5,905 - 5,925 ГГц) в диапазоне ITS (Intelligent Transportation System), который Федеральная комиссия США по связи предложила выделить для работы систем C-V2X. Менее важные сообщения будут передаваться посредством сотовой связи. Продвинутый режим C-V2X предполагает переход к 5G с использованием спецификаций 3GPP Release 16. Начальный этап проекта рассчитан на системы подключенных автомобилей, разработанные с целью повышения безопасности школьных автобусов, предупреждения водителей об опасных дорожных условиях, уменьшения скоплений транспортных средств в узких местах и у тротуаров. На крупных магистралях решение на базе чипсета Qualcomm 9150 C-V2X будет передавать в автомобили Audi Q8 SUV информацию о фазах светофора и их продолжительности. Компания Audi входит в число лидеров в области решений V2X: разработанный ею сервис Traffic Light Information действует в 25 городах, обслуживая около 10 тысяч перекрестков, более 1700 из которых расположены в Вашингтоне и его окрестностях.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026