As folhas de óxido de grafeno podem tornar a água suja segura para beber, realmente?

O novo biofoam é extremamente leve e barato de fazer, o que o torna uma ferramenta viável para purificação e dessalinização de água.

O processo é extremamente simples.

Uma equipe de pesquisadores descobriu uma maneira de usar verdadeiras folhas de óxido de grafeno de material maravilhoso para tornar a água suja limpa para um mundo sedento. De acordo com os engenheiros da Washington University em St. Louis, os novos nanomateriais híbridos podem ser uma virada de jogo global.

Esperamos que em países onde há muita luz solar, como a Índia, você possa pegar um pouco de água suja, evaporar usando nosso material e coletar água doce, disse o pesquisador Srikanth Singamaneni. A nova abordagem combina celulose produzida por bactérias e óxido de grafeno para formar um biofoam de duas camadas.

O processo é extremamente simples, disse Singamaneni. A beleza é que a rede de fibras de celulose em nanoescala produzida por bactérias tem excelente capacidade de mover a água do volume para a superfície evaporativa, minimizando o calor que desce e a coisa toda é produzida de uma só vez.

O design do material é novo aqui, Singamaneni disse. Você tem uma estrutura de duas camadas com nanocelulose preenchida com óxido de grafeno que absorve luz na parte superior e nanocelulose pura na parte inferior. Quando você suspende tudo isso na água, a água é realmente capaz de atingir a superfície superior onde ocorre a evaporação.

Ele acrescentou: A luz irradia em cima dele e se converte em calor por causa do óxido de grafeno, mas a dissipação de calor para a água a granel por baixo é minimizada pela camada de nanocelulose imaculada. Você não quer desperdiçar calor; você deseja confinar o calor à camada superior onde a evaporação está realmente acontecendo.

A celulose na parte inferior do biofoam de duas camadas atua como uma esponja, puxando a água até o óxido de grafeno, onde ocorre a rápida evaporação. A água doce resultante pode ser facilmente coletada do topo da folha.

O processo pelo qual o biofoam de duas camadas é realmente formado também é novo. Da mesma forma que uma ostra faz uma pérola, a bactéria forma camadas de fibras de nanocelulose nas quais os flocos de óxido de grafeno são incorporados.

Enquanto estamos cultivando as bactérias para a celulose, adicionamos os flocos de óxido de grafeno ao próprio meio, disse o autor principal Qisheng Jiang, acrescentando: O óxido de grafeno fica incorporado conforme a bactéria produz a celulose. A certa altura do processo, paramos, retiramos o meio com o óxido de grafeno e reintroduzimos meio fresco. Isso produz a próxima camada de nossa espuma. A interface é muito forte; mecanicamente, é bastante robusto.

O novo biofoam também é extremamente leve e barato de fazer, o que o torna uma ferramenta viável para purificação e dessalinização de água. O artigo está disponível online em Materiais Avançados.