Un equipo de investigadores del Reino Unido ha creado un
tamiz basado en grafeno capaz de eliminar la sal del agua de mar, lo que podría
ayudar a millones de personas sin acceso inmediato al agua potable. El estudio
se publicó en Nature
Nannotechnology.
Los científicos de la Universidad de Manchester, dirigidos
por el Dr. Rahul Nair, muestran cómo resolvieron algunos de los desafíos usando
un derivado químico llamado óxido de grafeno.
Las membranas de óxido de grafeno ya han demostrado su valía
en el tamizado de pequeñas nanopartículas, moléculas orgánicas e incluso sales
grandes. Pero hasta ahora, no podían utilizarse para filtrar sales comunes, que
requieren tamices aún más pequeños.
Ahora, el Dr. Nair y sus colegas demostraron que la
colocación de paredes hechas de resina epoxi (una sustancia utilizada en
revestimientos) a ambos lados de la membrana de óxido de grafeno es suficiente
para detener la expansión.
Restringir la hinchazón de esta manera también permitió a
los científicos afinar las propiedades de la membrana. Cuando las sales comunes
se disuelven en el agua, siempre forman una "capa" de moléculas de
agua alrededor de las moléculas de sal, lo que permite que los capilares de las
membranas de óxido de grafeno impidan que la sal fluya a través del agua.
"Las moléculas de agua pueden pasar individualmente,
pero el cloruro de sodio no puede, siempre necesita la ayuda de las moléculas
de agua. El tamaño de la capa de agua alrededor de la sal es mayor que el
tamaño del canal, por lo que no puede pasar", dijo el Dr. Nair .
Por el contrario, las moléculas de agua fluyen
excepcionalmente rápido a través de la barrera de la membrana, lo que lo hace
ideal para su uso en la desalación. "Cuando el tamaño capilar es de
alrededor de un nanómetro, que está muy cerca del tamaño de la molécula de
agua, esas moléculas forman un tramo interconectado como un tren", explicó
el Dr. Nair.
Para el año 2025 la ONU espera que el 14% de la población
mundial tenga escasez de agua. A medida que los efectos del cambio climático
continúan reduciendo el suministro, los países ricos modernos también están
invirtiendo en tecnologías de desalación. Las plantas de desalinización
actuales en todo el mundo utilizan membranas basadas en polímeros.
Sin embargo, Ram Devanathan, del Laboratorio Nacional del
Noroeste del Pacífico en Richland, Estados Unidos, dijo que se necesita más
trabajo para producir membranas de óxido de grafeno a bajo costo a escala
industrial. Además, los científicos también necesitan demostrar la durabilidad
de las membranas bajo contacto prolongado con el agua de mar y asegurar que la
membrana sea resistente a la "incrustación" por sales y material
biológico.
FUENTE: BBC
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