Το γραφένιο είναι ένα κρυσταλλικό πλέγμα ατόμων άνθρακα, με πάχος ίσον με ένα άτομο. Σαν υλικό υπήρχε θεωρητικά από τη δεκαετία του ’70, πέρασαν όμως πολλά χρόνια μέχρι το 2004 όπου δημιουργήθηκε και πρακτικά πλέον αυτό το εκπληκτικό υλικό. Σήμερα είναι ένα από τα πιο ακριβά υλικά πάνω στη Γη, αρκεί να αναφέρουμε ότι ένα δείγμα γραφενίου που μπορεί να χωρέσει στο κεφαλάκι μίας τρίχας κοστίζει 1000 δολάρια!

Αμέσως οι επιστήμονες ξεκίνησαν να ανακαλύπτουν πιθανές εφαρμογές για αυτό το υλικό. Μία από αυτές θα μπορούσε να είναι η μετατροπή του θαλασσινού νερού σε πόσιμο, δημιουργώντας ένα είδος φίλτρου νερού από το γραφένιο. Επιστήμονες από το Manchester University πιστεούν ότι κάτι τέτοιο θα μπορούσε να είναι πιθανό, με ένα φίλτρο νερού από ελάσματα του οξειδίου του γραφενίου, μίας μορφής του γραφενίου συνδεδεμένα με μόρια που περιέχουν οξυγόνο.

κρύσταλλοι γραφενίου

Το γραφένιο είναι ένα κρυσταλλικό πλέγμα ατόμων άνθρακα, με πάχος ίσον με ένα άτομο.

Αυτό το έλασμα μπορεί να κάνει ένα μαγικό κόλοπο: Σε ξηρή κατάσταση δεν επιτρέπει στα μόρια αερίου να το διαπεράσουν και είναι ερμητικά αεροστεγές. Όταν είναι υγρό όμως, τα μικρά κανάλια, που μετριούνται σε μέγεθος νανοκλίμακας, ανοίγουν και το νερό τρέχει γρήγορα και χωρίς αντίσταση. Κάθε σωματίδιο, μόριο ή ιόν που δεν χωράει να περάσει μέσα από αυτές τις οπές, μένει από έξω.

Το φίλτρο αυτό ακολουθεί την ίδια αρχή που έχουν τα οικιακά φίλτρα ενεργού άνθρακα αλλά με πιο μικρές οπές. Τα φίλτρα ενεργού άνθρακα είναι σαν κόσκινο το οποίο προσπαθεί να διαπεράσει το νερό. Όσα σωματίδια δεν μπορούν να περάσουν τις μικρές οπές του ενεργού άνθρακα, μένουν από έξω. Έτσι, μόνο το καθαρό νερό περνάει. Τα φίλτρα ενεργού άνθρακα όμως δεν μπορούν να μειώσουν τα άλατα, καθώς δεν μπορούν να συμπιεστούν σε βαθμό νανοκλίμακας.

φίλτρο ενεργού άνθρακα

Σε ένα τυπικό φίλτρο ενεργού άνθρακα, το νερό προσπαθεί να περάσει μέσα από πολύ μικρές οπές. Ο ενεργός άνθρακας όμως δεν μπορεί να συμπιεστεί τόσο ώστε να αφαιρέσει τα άλατα.

Τα νανοκανάλια όμως αυτά, φουσκώνουν λίγο στο νερό, με αποτέλεσμα να ανοίγουν λίγο περισσότερο και να επιτρέπουν σε δύο ή τρεις στρώσεις νερού και σε μερικά ιόντα να τα διαπεράσουν. Οι επιστήμονες δοκιμάζουν αυτήν την περίοδο τρόπους να αποτρέψουν αυτό το φούσκωμα, ώστε τα νανοκανάλια να είναι τόσο μικρά που να μπορούν αποτρέψουν μικρά ιόντα να τα διαπεράσουν. Προσπαθούν δηλαδή να δημιουργήσουν το ιδανικό φίλτρο νερού που να απομακρύνει το αλάτι από το νερό.

Η δρ Irina Grigorieva, μία από τις επιστήμονες αυτής της μελέτης, αναφέρει ότι “Στόχος μας είναι να δημιουργήσουμε ένα φίλτρο νερού που να παρέχει ένα ποτήρι πόσιμου νερού από το θαλασσινό, μέσα σε λίγα λεπτά με μία χειροκίνητη αντλία. Δεν έχουμε φτάσει ακόμα εκεί, αλλά πλέον δεν αποτελεί επιστημονική φαντασία“.

Ας ελπίσουμε αυτή η νέα τεχνολογία, όταν βγει στις αγορές, να μην έχει απαγορευτικό κόστος.

Διαβάστε το επόμενο άρθρο σχετικά με το γραφένιο ως φίλτρο νερού.