这个过程非常简单。 一组研究人员想出了一种方法,可以使用名副其实的神奇材料氧化石墨烯片来为干渴的世界净化脏水。据圣路易斯华盛顿大学的工程师称,这种新型混合纳米材料可能会改变全球游戏规则。
研究人员 Srikanth Singamaneni 说,我们希望对于阳光充足的国家,例如印度,您将能够取一些脏水,使用我们的材料将其蒸发并收集淡水。这种新方法将细菌产生的纤维素和氧化石墨烯结合起来形成双层生物泡沫。
Singamaneni 说,这个过程非常简单。美妙之处在于,由细菌产生的纳米级纤维素纤维网络具有出色的能力,能够将水从本体移动到蒸发表面,同时最大限度地减少热量的下降,并且一次性完成整个事情。
Singamaneni 说,这种材料的设计在这里很新颖。你有一个双层结构,顶部是吸光氧化石墨烯填充的纳米纤维素,底部是原始的纳米纤维素。当你把这整个东西悬浮在水面上时,水实际上能够到达蒸发发生的顶部表面。
他补充说,光在它上面辐射,由于氧化石墨烯,它转化为热量,但原始的纳米纤维素层最大限度地减少了向下面大量水的散热。你不想浪费热量;您想将热量限制在实际发生蒸发的顶层。
双层生物泡沫底部的纤维素充当海绵,将水吸入氧化石墨烯,在那里发生快速蒸发。由此产生的淡水可以很容易地从板的顶部收集。
双层生物泡沫实际形成的过程也是新颖的。与牡蛎制造珍珠的方式相同,细菌形成纳米纤维素纤维层,氧化石墨烯薄片嵌入其中。
在我们为纤维素培养细菌的同时,我们将氧化石墨烯薄片添加到培养基中,第一作者蒋奇胜说,并补充说:随着细菌产生纤维素,氧化石墨烯被嵌入。在过程中的某个时刻,我们停下来,去除含有氧化石墨烯的培养基并重新引入新鲜培养基。这产生了我们泡沫的下一层。界面很强大;在机械上,它非常坚固。
新的生物泡沫还非常轻便且制造成本低廉,使其成为水净化和海水淡化的可行工具。该论文可在 Advanced Materials 中在线获得。