Nya ultratunna nanofilter av grafen

2014-02-26 11:29 Ville Westman  

Amerikanska forskare har tagit fram en metod att perforera grafen med hål mindre än en nanometer. Tekniken kan möjliggöra ultratunna filter som effektivt avsaltar havsvatten.

Grafen består endast av ett lager kolatomer och är ett av de starkaste materialen som finns. Fokus på grafen ligger ofta på dess exceptionella förmåga att leda elektrisk ström. Men det är även det tätaste materialet som finns och tillåter inte ens en enskild atom att passera. Därför lämpar det sig bra som filter när forskarna nu kan skapa näst intill exakta hål i materialet. Storleken på hålen kan varieras men de minsta är mindre än en nanometer stora. Nya filter av grafen ger därför en möjlighet att specifikt styra vilka atomer och molekyler som ska släppas igenom.

En praktisk användning för filtren är att de kan separera salt från saltvatten eller skilja olika gaser som är blandade med varandra.

Att göra filter av grafen är inte nytt i sig. Det nya är att det i mycket högre grad går att kontrollera hur stora och hur många porer som skapas. Den utvecklingen möjliggör att grafenfilter tar ett stort steg från labbet till produktion i större skala.

För att skapa porerna i grafen kombinerar forskarna två sedan tidigare kända metoder.

Först bombarderas grafenet med galliumjoner vilket försvagar strukturen och gör den mer reaktiv. Efter det badas grafenet i en oxiderande lösning som etsar fram små hål där galliumjonerna träffade en kolatom i grafenytan. Hålens storlek beror sedan på hur lång tid badet pågår.

Nanofilter av grafen skiljer sig mycket jämfört med de nanofilter som finns i dag. En stor skillnad är att filter av grafen är att de både är starka och tunna. Det gör att filtren klarar av ett mycket stort flöde av vatten. Datorsimuleringar visar att permeabiliteten hos ett grafenfilter sannolikt är 50 gånger högre än hos ett konventionellt filter.

Forskningen gjordes vid MIT, Massachusetts institute of technology, i Boston och publicerades i Nano letters.

Ville Westman

Kommentarer

Välkommen att säga din mening på Ny Teknik.

Principen för våra regler är enkel: visa respekt för de personer vi skriver om och andra läsare som kommenterar artiklarna. Alla kommentarer modereras efter publiceringen av Ny Teknik eller av oss anlitad personal.

Här är reglerna för kommentarerna på NyTeknik

  Kommentarer

Dagens viktigaste nyheter

Aktuellt inom

Debatt