Las membranas de óxido de grafeno han atraído una atención considerable como candidatos prometedores para las nuevas tecnologías de filtración. Ahora se ha logrado el tan buscado desarrollo de fabricar membranas capaces de tamizar sales comunes.

Una nueva investigación demuestra el potencial del mundo real de proporcionar agua potable limpia a millones de personas que luchan por acceder a fuentes adecuadas de agua limpia.

Los nuevos hallazgos de un grupo de científicos de la Universidad de Manchester se publicaron hoy en la revista Nanotecnología de la naturaleza . Anteriormente, las membranas de óxido de grafeno han mostrado un gran potencial para la separación de gases y la filtración de agua.

Las membranas de óxido de grafeno desarrolladas en el Instituto Nacional de Grafeno ya han demostrado el potencial de filtrar pequeñas nanopartículas, moléculas orgánicas, e incluso grandes sales. Hasta ahora, sin embargo, no se pueden utilizar para tamizar sales comunes utilizadas en tecnologías de desalinización, que requieren tamices aún más pequeños.

Investigaciones anteriores de la Universidad de Manchester encontraron que si se sumergen en agua, Las membranas de óxido de grafeno se hinchan ligeramente y las sales más pequeñas fluyen a través de la membrana junto con el agua. pero los iones o moléculas más grandes están bloqueados.

El grupo con sede en Manchester ahora ha desarrollado aún más estas membranas de grafeno y ha encontrado una estrategia para evitar la hinchazón de la membrana cuando se expone al agua. El tamaño de los poros en la membrana se puede controlar con precisión, lo que puede filtrar las sales comunes del agua salada y hacerla segura para beber.

A medida que los efectos del cambio climático continúan reduciendo el suministro de agua de la ciudad moderna, Los países ricos y modernos también están invirtiendo en tecnologías de desalinización. Tras las graves inundaciones en California, las principales ciudades ricas también buscan cada vez más soluciones alternativas de agua.

Cuando las sales comunes se disuelven en agua, siempre forman una "capa" de moléculas de agua alrededor de las moléculas de sales. Esto permite que los diminutos capilares de las membranas de óxido de grafeno impidan que la sal fluya junto con el agua. Las moléculas de agua pueden atravesar la barrera de la membrana y fluir con una rapidez anómala, lo que es ideal para la aplicación de estas membranas para la desalinización.

Profesor Rahul Nair, en la Universidad de Manchester dijo:"La realización de membranas escalables con tamaño de poro uniforme hasta la escala atómica es un paso significativo hacia adelante y abrirá nuevas posibilidades para mejorar la eficiencia de la tecnología de desalinización.

"Este es el primer experimento claro en este régimen. También demostramos que existen posibilidades realistas de ampliar el enfoque descrito y producir en masa membranas basadas en grafeno con los tamaños de tamiz requeridos".

El Sr. Jijo Abraham y el Dr. Vasu Siddeswara Kalangi fueron los autores principales conjuntos del artículo de investigación:"Las membranas desarrolladas no solo son útiles para la desalinización, pero la capacidad de ajuste a escala atómica del tamaño de los poros también abre una nueva oportunidad para fabricar membranas con filtración bajo demanda capaces de filtrar iones de acuerdo con sus tamaños ", dijo el Sr. Abraham.

Para 2025, la ONU espera que el 14% de la población mundial se enfrente a la escasez de agua. Esta tecnología tiene el potencial de revolucionar la filtración de agua en todo el mundo, en particular en países que no pueden permitirse el lujo de plantas desaladoras a gran escala.

Se espera que los sistemas de membranas de óxido de grafeno se puedan construir a escalas más pequeñas, haciendo que esta tecnología sea accesible a países que no tienen la infraestructura financiera para financiar grandes plantas sin comprometer el rendimiento del agua dulce producida.