Los químicos de Leiden han creado una nueva membrana ultrafina de solo una molécula de espesor. La membrana puede producir cien veces más energía a partir del agua de mar que las mejores membranas que se utilizan en la actualidad. Los investigadores han publicado sus hallazgos en Nanotecnología de la naturaleza .

Delgado y poroso

Cuando el agua dulce y el agua salada se encuentran, tiene lugar un intercambio de sal y otras partículas. Una membrana colocada en agua puede aprovechar la energía de las partículas que se mueven de un lado a otro. También se puede utilizar un proceso similar para desalinizar el agua de mar. Los químicos de Leiden han desarrollado una nueva membrana que puede producir cien veces más energía que las membranas clásicas y las membranas prototipo conocidas en la literatura científica.

La cantidad de energía que se genera depende del grosor de la membrana y de su porosa. Los investigadores pudieron crear una membrana a base de carbono que es a la vez porosa y delgada. Por eso puede producir más energía que las membranas actuales, que son porosos o delgados, pero no ambos.

Para crear esta nueva membrana, Xue Liu y Grégory Schneider esparcen una gran cantidad de moléculas aceitosas sobre la superficie del agua. Estos bloques de construcción moleculares luego forman una película delgada por sí mismos. Al calentar la película, las moléculas están bloqueadas en su lugar, creando una membrana estable y porosa. Según Xue Liu, la membrana se puede adaptar a requisitos específicos. Liu:"La membrana que hemos creado tiene solo dos nanómetros de espesor y es permeable a los iones de potasio. Podemos cambiar las propiedades de la membrana usando un bloque de construcción molecular diferente. De esa manera podemos adaptarla para satisfacer cualquier necesidad".

Grafeno

La nueva membrana de carbono es similar al grafeno, una gran membrana plana formada solo por átomos de carbono. Pero según Grégory Schneider, esta nueva membrana pertenece a una categoría completamente diferente. Schneider:"Al hacer una membrana, muchos investigadores comienzan con el grafeno, que es muy delgada, pero no poroso. Luego intentan perforarlo para hacer más permeable. Hemos hecho lo contrario al ensamblar moléculas pequeñas y construir una membrana porosa más grande a partir de esas moléculas. Comparado con el grafeno, contiene imperfecciones, pero eso es lo que le da sus propiedades especiales ".

Esta nueva membrana combina lo mejor de ambos mundos. Schneider:"Gran parte de la investigación en este campo se centró en crear mejores catalizadores, las membranas eran algo así como un callejón sin salida. Este nuevo descubrimiento abre posibilidades completamente nuevas para la generación de energía, desalinización y para la construcción de pilas de combustible mucho más eficientes ".