p O óxido de grafeno foi aclamado como um verdadeiro material maravilhoso; quando incorporado em espuma de nanocelulose, a substância criada em laboratório é luz, forte e flexível, conduzindo calor e eletricidade de forma rápida e eficiente. p Agora, uma equipe de engenheiros da Universidade de Washington em St. Louis encontrou uma maneira de usar folhas de óxido de grafeno para transformar água suja em água potável, e pode ser uma virada de jogo global.

p "Esperamos que para os países onde há muita luz solar, como a Índia, voce vai poder tomar um pouco de agua suja, evapore usando nosso material, e coletar água doce, "disse Srikanth Singamaneni, professor associado de engenharia mecânica e ciência dos materiais na Escola de Engenharia e Ciências Aplicadas.

p A nova abordagem combina celulose produzida por bactérias e óxido de grafeno para formar um biofoam de duas camadas. Um artigo detalhando a pesquisa está disponível online em Materiais avançados .

p "O processo é extremamente simples, "Singamaneni disse." A beleza é que a rede de fibras de celulose em nanoescala produzida por bactérias tem excelente capacidade de mover a água da massa para a superfície evaporativa, minimizando o calor que desce, e tudo é produzido de uma só vez.

p "O design do material é novo aqui, "Singamaneni disse." Você tem uma estrutura de duas camadas com nanocelulose preenchida com óxido de grafeno absorvente de luz na parte superior e nanocelulose pura na parte inferior. Quando você suspende tudo isso na água, a água é realmente capaz de atingir a superfície superior onde ocorre a evaporação.

p "A luz irradia em cima dele, e se converte em calor por causa do óxido de grafeno - mas a dissipação de calor para a água a granel por baixo é minimizada pela camada de nanocelulose imaculada. Você não quer desperdiçar calor; você deseja confinar o calor à camada superior, onde a evaporação está realmente acontecendo. "

p A celulose na parte inferior do biofoam de duas camadas atua como uma esponja, puxando água até o óxido de grafeno, onde ocorre a rápida evaporação. A água doce resultante pode ser facilmente coletada do topo da folha.

p O processo pelo qual o biofoam de duas camadas é realmente formado também é novo. Da mesma forma que uma ostra faz uma pérola, a bactéria forma camadas de fibras de nanocelulose nas quais os flocos de óxido de grafeno são incorporados.

p "Enquanto estamos cultivando a bactéria para a celulose, adicionamos os flocos de óxido de grafeno ao próprio meio, "disse Qisheng Jiang, autor principal do artigo e estudante de graduação no laboratório de Singamaneni.

p “O óxido de grafeno fica incorporado à medida que a bactéria produz a celulose. Em um determinado ponto do processo, nós paramos, remova o meio com o óxido de grafeno e reintroduza meio fresco. Isso produz a próxima camada de nossa espuma. A interface é muito forte; mecanicamente, é bastante robusto. "

p O novo biofoam também é extremamente leve e barato de fazer, tornando-o uma ferramenta viável para purificação e dessalinização de água.

p “A celulose pode ser produzida em grande escala, "Singamaneni disse, "e o óxido de grafeno é extremamente barato - as pessoas podem produzir toneladas, verdadeiramente toneladas, disso. Ambos os materiais usados ​​para isso são altamente escalonáveis. Então, pode-se imaginar fazer folhas enormes de biofoam. "

p “As propriedades desse material de espuma que sintetizamos possuem características que potencializam a captação de energia solar. é mais eficaz na limpeza da água, "disse Pratim Biswas, o Professor Lucy e Stanley Lopata e presidente do Departamento de Energia, Engenharia Ambiental e Química.

p "O processo de síntese também permite a adição de outros materiais nanoestruturados à espuma, o que aumentará a taxa de destruição das bactérias e outros contaminantes, e torná-lo seguro para beber. Também exploraremos outras aplicações para essas novas estruturas. "