Αυτή η ανακάλυψη μπορεί να αλλάξει τον κόσμο
Ένα σπουδαίο επίτευγμα πέτυχαν ερευνητές από τη Βρετανία, το οποίο θα μπορούσε να αλλάξει για πάντα τον κόσμο.
Πρόκειται για την ανάπτυξη μιας μεμβράνης από γραφένιο,
ο «υλικό θαύμα» όπως το αποκαλούν, η οποία φιλτράρει τα άλατα
που περιέχει το νερό της θάλασσας,
καθιστώντας το έτσι πόσιμο.
Το επίτευγμα ανοίγει το δρόμο σε μια νέα εποχή και μπορεί δυνητικά να αλλάξει τη ζωή σε περισσότερους από ένα δισεκατομμύριο ανθρώπους στον πλανήτη, οι οποίοι δεν έχουν ελεύθερη πρόσβαση σε καθαρό πόσιμο νερό.
«Πρόκειται για ένα σημαντικό βήμα προκειμένου να ανοίξουν νέες δυνατότητες, ώστε να βελτιωθεί η αποτελεσματικότητα των τεχνολογιών αφαλάτωσης», δήλωσε ο καθηγητής του Πανεπιστημίου του Μάντσεστερ Ραχούλ Ναΐρ, επικεφαλής της επιστημονικής ομάδας.
Σημειώνεται πως οι υπάρχουσες τεχνολογίες αφαλάτωσης έχουν πολύ υψηλό κόστος, είναι ενεργοβόρες και επιβαρύνουν σημαντικά το περιβάλλον.
Ο Ναΐρ υπογράμμισε πως φαίνεται εφικτή μια μαζική παραγωγή των φίλτρων από γραφένιο. Μέχρι σήμερα οι μεμβράνες που είχαν κατασκευαστεί από γραφένιο ή οξείδιο του γραφενίου, είχαν δείξει πως μπορούν να συγκρατήσουν μικρά νανοσωματίδια, οργανικά μόρια και ορισμένα άλατα. Ωστόσο είχαν και ένα βασικό ελάττωμα και δεν μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για το φιλτράρισμα των κοινών αλάτων του θαλασσινού νερού.
Αυτό το πρόβλημα ήταν πως διογκώνονταν όταν βυθίζονταν στο νερό, με συνέπεια οι πόροι τους να μεγαλώνουν και να αφήνουν να περνούν τα άλατα. Όπως, όπως αναφέρει το Αθηναϊκό Πρακτορείο, επικαλούμενο τη δημοσίευση στο περιοδικό νανοτεχνολογίας «Nature Nanotechnology», η επιστημονική ομάδα, στην οποία συμμετείχε και ο νομπελίστας και «πατέρας» του γραφένιου Αντρέ Γκάιμ, κατάφεραν να εξαλείψουν αυτό το μειονέκτημα και δημιούργησαν μια μεμβράνη γραφένιου που είναι αποτελεσματική και για το θαλασσινό νερό.
Στον Ολλανδό Αντρέ Γκέιμ και το Ρωσοβρετανό Κονσταντίν Νοβοσέλοφ από το Πανεπιστήμιο του Μάντσεστερ απονεμήθηκε το Βραβείο Νομπέλ Φυσικής 2010, για τις επαναστατικές εργασίες τους στο γραφένιο. Όμως έχετε αναρωτηθεί τι είναι το γραφένιο; Το γραφένιο είναι μια μορφή του άνθρακα που ανακαλύφθηκε το 2004 και χρησιμοποιήθηκε για την κατασκευή του ανθεκτικότερου «χαρτιού» στον κόσμο, με πάχος μόλις ένα χιλιοστό του χιλιοστού. Είναι το λεπτότερο και ανθεκτικότερο υλικό που έχει ανακαλυφθεί έως σήμερα, εξέλιξη που μπορεί να επιφέρει επανάσταση τόσο στη βιομηχανία της τεχνολογίας όσο και σε αυτόν της ιατρικής έρευνας. Ένα φύλλο άνθρακα «εμφυτεύτηκε» μέσα σε μια ταινία που έχει πάχος ίδιο με αυτό ενός ατόμου. Η ταινία αυτή είναι τόσο λεπτή που θα πρέπει να τοποθετηθούν 200.000 τέτοιες ταινίες τοποθετημένες η μία επάνω στην άλλη ώστε το τελικό σύνολο να έχει πάχος ανάλογο με αυτό μιας ανθρώπινης τρίχας.
Το γραφένιο βασίζεται σε μια ουσία που κατασκευάστηκε πρόσφατα αλλά ως σήμερα η ουσία αυτή δεν μπορούσε να λειτουργήσει «αυτόνομα» και για να δημιουργήσει υλικό έπρεπε να κολλήσει πάνω σε κάποιο άλλο υλικό. Ερευνητές κατάφεραν να επεξεργαστούν την ουσία δημιουργώντας μια ταινία που κρέμεται ανάμεσα στους σωλήνες που συνδέουν μια νανοσκαλωσιά από χρυσό.
Είναι σκληρότερο και από το διαμάντι, αποτελείται από άτομα άνθρακα διατεταγμένα σε ένα επίπεδο, αντί σε τρεις διαστάσεις όπως συμβαίνει με το ατομικό πλέγμα του γραφίτη. Αν αφεθούν ελεύθερα, αυτά τα επίπεδα φύλλα άνθρακα «τσαλακώνονται» και σχηματίζουν άμορφες μάζες.
Σύμφωνα με πρόσφατες έρευνες το γραφένιο έχει τη δυνατότητα να συμπληρώσει ή και να αντικαταστήσει το πυρίτιο ως ηλεκτρονικό υλικό. Το γραφένιο (ένα φύλο ατόμων άνθρακα και πάχους ίσο με ένα άτομο, διευθετημένα σε εξαγωνικούς δακτυλίους) μπορεί να παρομοιασθεί με μία τράπεζα μπιλιάρδου ατομικής κλίμακας, με ηλεκτρικά φορτία που θα δρουν ως μπάλες του μπιλιάρδου. Επομένως μπορεί να χρησιμοποιηθεί ώστε να αναπτυχθούν νέα είδη transistors βασισμένων όμως στην Κβαντική Φυσική. Επειδή τα ηλεκτρόνια δεν αντιμετωπίζουν κανένα εμπόδιο, στο γραφένιο, περιπλανώνται ελεύθερα σε όλο το φύλλο του άνθρακα, ενώ η Hλεκτρική Aντίσταση του είναι εξαιρετικά χαμηλή. Το γραφένιο αναμένεται να αντικαταστήσει το πυρίτιο ως το 2020.
Ένα σπουδαίο επίτευγμα πέτυχαν ερευνητές από τη Βρετανία, το οποίο θα μπορούσε να αλλάξει για πάντα τον κόσμο.
Πρόκειται για την ανάπτυξη μιας μεμβράνης από γραφένιο,
ο «υλικό θαύμα» όπως το αποκαλούν, η οποία φιλτράρει τα άλατα
που περιέχει το νερό της θάλασσας,
καθιστώντας το έτσι πόσιμο.
Το επίτευγμα ανοίγει το δρόμο σε μια νέα εποχή και μπορεί δυνητικά να αλλάξει τη ζωή σε περισσότερους από ένα δισεκατομμύριο ανθρώπους στον πλανήτη, οι οποίοι δεν έχουν ελεύθερη πρόσβαση σε καθαρό πόσιμο νερό.
«Πρόκειται για ένα σημαντικό βήμα προκειμένου να ανοίξουν νέες δυνατότητες, ώστε να βελτιωθεί η αποτελεσματικότητα των τεχνολογιών αφαλάτωσης», δήλωσε ο καθηγητής του Πανεπιστημίου του Μάντσεστερ Ραχούλ Ναΐρ, επικεφαλής της επιστημονικής ομάδας.
Σημειώνεται πως οι υπάρχουσες τεχνολογίες αφαλάτωσης έχουν πολύ υψηλό κόστος, είναι ενεργοβόρες και επιβαρύνουν σημαντικά το περιβάλλον.
Ο Ναΐρ υπογράμμισε πως φαίνεται εφικτή μια μαζική παραγωγή των φίλτρων από γραφένιο. Μέχρι σήμερα οι μεμβράνες που είχαν κατασκευαστεί από γραφένιο ή οξείδιο του γραφενίου, είχαν δείξει πως μπορούν να συγκρατήσουν μικρά νανοσωματίδια, οργανικά μόρια και ορισμένα άλατα. Ωστόσο είχαν και ένα βασικό ελάττωμα και δεν μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για το φιλτράρισμα των κοινών αλάτων του θαλασσινού νερού.
Αυτό το πρόβλημα ήταν πως διογκώνονταν όταν βυθίζονταν στο νερό, με συνέπεια οι πόροι τους να μεγαλώνουν και να αφήνουν να περνούν τα άλατα. Όπως, όπως αναφέρει το Αθηναϊκό Πρακτορείο, επικαλούμενο τη δημοσίευση στο περιοδικό νανοτεχνολογίας «Nature Nanotechnology», η επιστημονική ομάδα, στην οποία συμμετείχε και ο νομπελίστας και «πατέρας» του γραφένιου Αντρέ Γκάιμ, κατάφεραν να εξαλείψουν αυτό το μειονέκτημα και δημιούργησαν μια μεμβράνη γραφένιου που είναι αποτελεσματική και για το θαλασσινό νερό.
Στον Ολλανδό Αντρέ Γκέιμ και το Ρωσοβρετανό Κονσταντίν Νοβοσέλοφ από το Πανεπιστήμιο του Μάντσεστερ απονεμήθηκε το Βραβείο Νομπέλ Φυσικής 2010, για τις επαναστατικές εργασίες τους στο γραφένιο. Όμως έχετε αναρωτηθεί τι είναι το γραφένιο; Το γραφένιο είναι μια μορφή του άνθρακα που ανακαλύφθηκε το 2004 και χρησιμοποιήθηκε για την κατασκευή του ανθεκτικότερου «χαρτιού» στον κόσμο, με πάχος μόλις ένα χιλιοστό του χιλιοστού. Είναι το λεπτότερο και ανθεκτικότερο υλικό που έχει ανακαλυφθεί έως σήμερα, εξέλιξη που μπορεί να επιφέρει επανάσταση τόσο στη βιομηχανία της τεχνολογίας όσο και σε αυτόν της ιατρικής έρευνας. Ένα φύλλο άνθρακα «εμφυτεύτηκε» μέσα σε μια ταινία που έχει πάχος ίδιο με αυτό ενός ατόμου. Η ταινία αυτή είναι τόσο λεπτή που θα πρέπει να τοποθετηθούν 200.000 τέτοιες ταινίες τοποθετημένες η μία επάνω στην άλλη ώστε το τελικό σύνολο να έχει πάχος ανάλογο με αυτό μιας ανθρώπινης τρίχας.
Το γραφένιο βασίζεται σε μια ουσία που κατασκευάστηκε πρόσφατα αλλά ως σήμερα η ουσία αυτή δεν μπορούσε να λειτουργήσει «αυτόνομα» και για να δημιουργήσει υλικό έπρεπε να κολλήσει πάνω σε κάποιο άλλο υλικό. Ερευνητές κατάφεραν να επεξεργαστούν την ουσία δημιουργώντας μια ταινία που κρέμεται ανάμεσα στους σωλήνες που συνδέουν μια νανοσκαλωσιά από χρυσό.
Είναι σκληρότερο και από το διαμάντι, αποτελείται από άτομα άνθρακα διατεταγμένα σε ένα επίπεδο, αντί σε τρεις διαστάσεις όπως συμβαίνει με το ατομικό πλέγμα του γραφίτη. Αν αφεθούν ελεύθερα, αυτά τα επίπεδα φύλλα άνθρακα «τσαλακώνονται» και σχηματίζουν άμορφες μάζες.
Σύμφωνα με πρόσφατες έρευνες το γραφένιο έχει τη δυνατότητα να συμπληρώσει ή και να αντικαταστήσει το πυρίτιο ως ηλεκτρονικό υλικό. Το γραφένιο (ένα φύλο ατόμων άνθρακα και πάχους ίσο με ένα άτομο, διευθετημένα σε εξαγωνικούς δακτυλίους) μπορεί να παρομοιασθεί με μία τράπεζα μπιλιάρδου ατομικής κλίμακας, με ηλεκτρικά φορτία που θα δρουν ως μπάλες του μπιλιάρδου. Επομένως μπορεί να χρησιμοποιηθεί ώστε να αναπτυχθούν νέα είδη transistors βασισμένων όμως στην Κβαντική Φυσική. Επειδή τα ηλεκτρόνια δεν αντιμετωπίζουν κανένα εμπόδιο, στο γραφένιο, περιπλανώνται ελεύθερα σε όλο το φύλλο του άνθρακα, ενώ η Hλεκτρική Aντίσταση του είναι εξαιρετικά χαμηλή. Το γραφένιο αναμένεται να αντικαταστήσει το πυρίτιο ως το 2020.
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου