Film z grafairu. Kredit: CSIRO.

Grafen si už získal pověst supermateriálu. A zaslouženě. Mezi jeho nejlepší superschopnosti, které přinášejí okamžitý užitek, náleží i schopnost velmi účinně filtrovat kapaliny. Tým australských vědců nedávno vyvinul filtr, který je založený na grafenu podobném materiálu, a uskutečnil s ním velice drsný test. Použili ho k přefiltrování vody z přístavu v australském Sydney, čili v Port Jackson se slavnou operou, kterou pak vzápětí vypili.

Dong Han Seo. Kredit: CSIRO.

Asi každý si dnes představí, jak vypadá voda ve velkém přístavu průmyslové země. Je to příšernost, jak by jistě potvrdili animovaní herci, kteří právě tady hledali Nema. Zdejší voda i sedimenty jsou polévkou více či méně toxických chemikálií z domácností, průmyslu i zemědělství, které ještě dochucuje ohromná spousta mikroplastu. Nicméně, nový filtr si i s takovou vodou hravě poradí.

Dong Han Seo z australské výzkumné agentury CSIRO a jeho spolupracovníci vyvinuli svůj filtr z nového materiálu, přezdívaného grafair (Graphair), který objevili rovněž vědci CSIRO. Výroba grafenu stále ještě není úplně snadná a levná.

Opera v přístavu města Sydney super, místní voda nic moc. Kredit: Mike Young / Wikimedia Commons.

Grafair se oproti tomu vyrábí ze sójového oleje, tedy laciného a obnovitelného zdroje. Aplikace grafairu jako filtru je přitom úplně jednoduchá. Stačí vzít tenký film z grafairu, který obsahuje síť nanokanálků, a tento film přiložit na běžný filtr na vodu. Voda z přístavu v Sydney je pitná po jediném přefiltrování takovým filtrem. A také z toho je publikace v časopise Nature Communications.

Port Jackson, přístav v Sydney, z ptačí perspektivy. Rodney Haywood / Wikimedia Commons.

Výhoda grafairového filtru je i v tom, že funguje mnohem déle než konvenční filtry. Badatelé zjistili, že běžné filtry po 72 hodinách filtrování vody z přístavu v Sydney pracují už jenom z poloviny. Grafairové filtry ale po této době filtrovaly s neztenčenou silou. Grafairový filtr s membránou o ploše 4 centimetry čtvereční zpracuje asi 0,5 litru přístavní, tedy hodně znečištěné vody denně. Takové filtry by mohly napáchat mnoho dobrého.

Son s kolegy doufají, že již příští rok zahájí terénní testy podobných grafairových filtrů v rozvojových zemích, kde má veliké množství lidí chronické problémy s pitnou vodou. Časem by se grafairové filtry mohly prosadit v čištění odpadní vody z domácností nebo celých měst. V průmyslovém měřítku by mohly sloužit k odsolování mořské vody nebo k čištění průmyslových odpadů.

Video:  Tiny membrane makes Sydney Harbour "drinkable"


Literatura
CSIRO 15. 2. 2018, Nature Communications 9: 683.