Grafenoxidark kan göra smutsigt vatten säkert att dricka, verkligen?

Det nya bioskummet är extremt lätt och billigt att göra, vilket gör det till ett livskraftigt verktyg för vattenrening och avsaltning.

Processen är extremt enkel.

Ett team av forskare har kommit fram till ett sätt att använda verkligt undermaterial grafenoxidark för att göra smutsigt vatten rent för en törstig värld. Enligt ingenjörerna vid Washington University i St. Louis kan de nya hybridnanomaterialen vara en global spelväxlare.

Vi hoppas att för länder där det finns gott om solljus, till exempel Indien, kommer du att kunna ta lite smutsigt vatten, förånga det med vårt material och samla färskt vatten, sa forskaren Srikanth Singamaneni. Det nya tillvägagångssättet kombinerar bakterieproducerad cellulosa och grafenoxid för att bilda ett bioskum med två skikt.

Processen är extremt enkel, sa Singamaneni. Skönheten är att det nanoskala cellulosafibernätet som produceras av bakterier har utmärkt förmåga att flytta vattnet från massan till den förångande ytan samtidigt som värmen kommer ner och att det hela produceras i ett skott.

Materialets design är ny här, sa Singamaneni. Du har en tvåskiktsstruktur med ljusabsorberande grafenoxidfylld nanocellulosa längst upp och orörd nanocellulosa längst ner. När du hänger upp allt detta på vatten kan vattnet faktiskt nå den övre ytan där avdunstning sker.

Han tillade, Ljus strålar ovanpå det, och det omvandlas till värme på grund av grafenoxiden, men värmeavledningen till bulkvattnet under minimeras av det orörda nanocellulosaskiktet. Du vill inte slösa värmen; du vill begränsa värmen till det översta lagret där avdunstningen faktiskt sker.

Cellulosan i botten av bioskummet med två lager fungerar som en svamp och drar vatten upp till grafenoxiden där snabb avdunstning sker. Det resulterande färska vattnet kan enkelt samlas upp från toppen av arket.

Processen i vilken bioskummet med två skikt faktiskt bildas är också nytt. På samma sätt som en ostron gör en pärla bildar bakterierna lager av nanocellulosafibrer i vilka grafenoxidflingorna inbäddas.

Medan vi odlar bakterierna för cellulosan har vi lagt till grafenoxidflingorna i själva mediet, sade huvudförfattaren Qisheng Jiang och tillade: Grafenoxiden blir inbäddad när bakterierna producerar cellulosen. Vid en viss tidpunkt i processen stannar vi, tar bort mediet med grafenoxiden och återinför färskt medium. Det ger nästa lager av vårt skum. Gränssnittet är mycket starkt; mekaniskt är den ganska robust.

Det nya bioskummet är också extremt lätt och billigt att göra, vilket gör det till ett livskraftigt verktyg för vattenrening och avsaltning. Papperet finns tillgängligt online i Advanced Materials.