Orientare verticalmente i nanocanali che si formano tra i fogli di grafene impilati e usarli per il filtraggio dell’acqua e di altri liquidi su scala nanometrica. Questo il metodo sviluppato dai ricercatori della Brown University, negli Stati Uniti.
Solitamente le pile di grafene sono orientate orizzontalmente e di conseguenza anche i canali tra i fogli, ma per la filtrazione dovrebbero essere orientate verticalmente, in modo che il liquido attraversi l’altezza verticale relativamente sottile della pila piuttosto che la lunghezza e la larghezza.
Dai nanocanali del grafene ai filtri del grafene
Il metodo dei ricercatori americani prevede di impilare i fogli di grafene su un substrato elastico, che viene posto sotto tensione in modo da essere allungato. Dopo che i fogli sono stati depositati, la tensione sul supporto viene rilasciata provocandone la contrazione. In questo modo, l’assemblaggio di grafene sulla parte superiore si piega in picchi e valli acuti.
Una volta che i canali sono quasi verticali, l’assemblaggio viene rivestito di resina epossidica e le parti superiori e inferiori vengono tagliate via, così da aprire completamente i canali attraverso il materiale.
I ricercatori hanno denominato questi assemblaggi VAGME (membrane di grafene allineate verticalmente).
“Quello che si ottiene è una membrana con canali corti e molto stretti attraverso i quali possono passare solo molecole molto piccole – spiega Robert Hurt, professore della Brown’s School of Engineering -, quindi, per esempio, l’acqua può passare, ma i contaminanti organici o alcuni ioni metallici sono troppo grandi e vengono filtrati“.
I test di prova del concetto hanno dimostrato che il vapore acqueo può passare facilmente attraverso un VAGME, mentre l’esano, una molecola organica più grande, viene filtrato. I ricercatori intendono continuare a sviluppare la tecnologia per valutare verso potenziali applicazioni di filtraggio industriale o domestico.
