Οι επιστήμονες δημιούργησαν ένα φίλτρο νερού από γραφένιο που μπορεί να παγιδεύσει σωματίδια ουρανίου

Η επιστημονική ομάδα του MIT παρουσιάζει φίλτρο αφρού οξειδίου γραφένιο, το οποίο αποδείχθηκε ότι μπορεί να συγκρατήσει ακόμη και ουράνιο και να καταστήσει το ραδιενεργό νερό προηγουμένως κατάλληλο για πίνω.

Το γραφένιο και οι επόμενες μοναδικές ιδιότητές του

Μερικές φορές υπάρχει η αίσθηση ότι πρακτικά δεν υπάρχουν αδύνατες ιδιότητες για το γραφένιο. Και οι επιστήμονες από το Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Μασαχουσέτης επιβεβαίωσαν για άλλη μια φορά αυτήν την υπόθεση. Άλλωστε, κατάφεραν να βρουν άλλη εφαρμογή για αυτό το «υπέροχο» υλικό.

Οι μηχανικοί λοιπόν δημιούργησαν ένα επαναχρησιμοποιήσιμο φίλτρο νερού από αφρό οξειδίου του γραφενίου που λειτουργεί σαν μαγνήτης για ένα υλικό όπως το ουράνιο.

Το ουράνιο μπορεί να καταλήξει στο νερό από φυσικά ιζήματα που περιέχονται σε βράχους ή, πολύ πιο δυστυχώς, μέσω «σκουπιδιών» που έχουν απομείνει από πυρηνικούς σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής. Μόλις βρεθεί στο νερό, το ουράνιο είναι αόρατο με γυμνό μάτι και μπορεί να προκαλέσει σοβαρή βλάβη στην υγεία ακόμη και σε χαμηλές δόσεις.

Εργαστηριακές δοκιμές έχουν δείξει ότι ο αφρός οξειδίου του γραφενίου πλένει το ουράνιο από το νερό τόσο καλά ώστε Με πιστοποίηση ERA, μπορεί να χρησιμοποιηθεί κυριολεκτικά λίγες ώρες μετά την έναρξη καθάρισμα.

Και μια ολόκληρη σειρά πειραμάτων έδειξαν ότι αυτό το νέο φίλτρο είναι κατάλληλο για επαναλαμβανόμενη χρήση χωρίς σημαντική μείωση της απόδοσης.

Πώς λειτουργεί ένα φίλτρο γραφενίου

Έτσι, για να ξεκινήσει το φίλτρο να καθαρίζει το μολυσμένο νερό, περνάει ένα ηλεκτρικό ρεύμα από το υλικό. Αυτό ενεργοποιεί τη διαδικασία διάσπασης του νερού κοντά στον αφρό οξειδίου του γραφενίου, η οποία οδηγεί στην απελευθέρωση υδρογόνου και έτσι αυξάνει το pH σε αυτήν την περιοχή.

Αυτό ενεργοποιεί χημικές διεργασίες που προσελκύουν ιόντα ουρανίου στην περιοχή του αφρού, και όπως έχουν δείξει τα πειράματα, το ουράνιο υποβάλλεται σε διαδικασία κρυστάλλωσης πριν από αυτήν σε μια άγνωστη μορφή υδροξειδίου του ουρανίου.

Έτσι, ακόμη και ένας μικρός όγκος αφρού γραφενίου μπόρεσε να συλλάβει μια σημαντική ποσότητα ουρανίου. Και μόλις συλλέχθηκε επαρκής ποσότητα (ουράνιο), τότε οι επιστήμονες διαπίστωσαν ότι ο αφρός μπορεί να καθαριστεί εύκολα. Για να γίνει αυτό, απλά πρέπει να αλλάξετε την πολικότητα του ηλεκτρικού φορτίου και το συσσωρευμένο ουράνιο απλώς γλιστρά από τον αφρό. Και αυτό είναι όλο, το φίλτρο είναι και πάλι έτοιμο να λειτουργήσει για τον καθαρισμό του μολυσμένου νερού.

Έτσι, πολυάριθμα πειράματα έχουν δείξει ότι ένας σταθερός όγκος αφρού ήταν σε θέση να παγιδεύσει το ουράνιο τέσσερις φορές το δικό του βάρος, και ήταν δυνατό να ληφθεί μια ικανότητα εκχύλισης 4000 mg ανά μία γραμμάριο. Και αυτό είναι πολύ καλύτερο από όλες τις άλλες μεθόδους καθαρισμού.

Και πρακτικά πειράματα έχουν δείξει ότι ένα αφρώδες φίλτρο οξειδίου του γραφενίου μπορεί να εκτελέσει επτά κύκλους καθαρισμού χωρίς να διακυβεύεται η αποτελεσματικότητά του.

Οι επιστήμονες υποστηρίζουν ότι η ίδια η τεχνολογία είναι αρκετά φθηνή και μπορεί κάλλιστα να προστεθεί σε διάφορα στάδια της υποδομής του νερού. Επιπλέον, οι μηχανικοί είναι πεπεισμένοι ότι το φίλτρο μπορεί να αναβαθμιστεί για να φιλοξενήσει άλλα βαριά υλικά όπως μόλυβδο, υδράργυρο και κάδμιο.

Οι επιστήμονες μοιράστηκαν τα αποτελέσματα της εργασίας που έγιναν στις σελίδες της πύλης Advanced Materials.

Αν σας άρεσε το υλικό, βαθμολογήστε το και μην ξεχάσετε να εγγραφείτε στο κανάλι. Σας ευχαριστώ για την προσοχή!