Международная группа ученых из Китая, Саудовской Аравии и Соединенных Штатов создала мембраны на основе графдиина — двумерного углеродного материала, способного эффективно удалять до 99,7 процента солей из морской воды. Результаты исследования были опубликованы в журнале Nature Water.
Графдиин — материал, похожий на графен, но с уникальными структурными особенностями. Он состоит из треугольных структур, соединенных в шестиугольные решетки, что придает ему высокую механическую прочность и стабильность. Благодаря узким каналам в своей структуре, графдиин играет важную роль в процессе фильтрации.
Эксперименты показали, что мембраны из графдиина обладают уникальной способностью пропускать молекулы воды, блокируя при этом проникновение ионов солей, таких как натрий, калий, кальций и магний. Это объясняется точным совпадением размера пустот в структуре графдина с размерами молекул воды, что позволяет воде свободно проходить, в то время как ионы металлов не могут пройти через узкие каналы.
Ученые провели эксперименты с мембранами разной толщины, начиная с 12 слоев графдиина. Результаты показали, что даже тонкие мембраны из графдиина эффективно удаляют соли из морской воды, снижая концентрацию хлорида натрия. Мембраны продемонстрировали свою эффективность на протяжении более 300 часов работы, что указывает на их долговечность и возможность использования в длительных процессах опреснения, говорится в материале.
Исследователи утверждают, что разработка новых методов опреснения воды важна для улучшения условий жизни в жарких и засушливых регионах, таких как Азия и Африка.
Половина населения Земли уже сталкивается с нехваткой воды, и это число будет расти по мере обострения климатического кризиса, говорится в докладе Глобальной комиссии по экономике водных ресурсов. К концу 2029 года спрос на воду на 40 процентов превысит предложение. В Европу из-за нехватки воды и снижения урожая и голода двинут миллионы мигрантов. Подробнее — в материале «Вечерней Москвы».
Эксклюзивы "Вечерней Москвы"
Уход, терапия, внимание: как помочь человеку с деменцией
Синдром хронической усталости: как восстановить энергию и интерес к жизни