Grafen, grafitin tek katmanlı halidir ve sp2 hibritlenmiş karbon atomlarının oluşturduğu hegzagonal petek kristal örgüsüne sahiptir. Grafenin petek kafesi, sigma bağları ile birbirine bağlanmış iki eşdeğer karbon atomunun alt örgülerinden oluşmaktadır. İki boyutlu yapısından ötürü, grafenin her atomunun bir yüzey atomu olduğunu göstermektedir. Grafen de tıpkı grafit, elmas, karbon nanotüpler ve fulleren gibi temel bir karbon yapısıdır .
Manchester Üniversitesi
Ulusal Grafen Enstitüsü (NGI) araştırmacıları, grafen oksit membranları
üzerinden elektrik akımı göndererek suyun akışını başarılı bir şekilde kontrol
ettiler. Membranlar, gerektiğinde suyun tamamen ya da arada bir geçişlerini
engellemek için kullanılabilir. Bu araştırma, akıllı membran teknolojilerinin
geliştirilmesi için bir fırsat olarak değerlendirilebilir ve yapay biyololojik
sistemler, doku mühendisliği ve filtreleme alanında devrim yaratabilir.
Profesör Rahul Nair
liderliğindeki ekip, elektriksel olarak yalıtkan olan grafen oksit membran
içine iletken filamentleri gömdü. Nano filamentlerden geçirilen elektrik akımı,
su moleküllerini iyonize eden büyük bir elektrik alanı yarattı ve böylece
membrandaki grafen kılcallar vasıtasıyla suyun taşınmasını kontrol ettiler.
Dış uyaranları kullanarak
moleküler nüfuziyetin tam ve geri dönüşümlü olarak kontrolüne izin veren akıllı
membranların geliştirilmesi, fizik ve kimyadan yaşambilimlerine kadar birçok
bilim alanında ilgi görecektir.
Araştırmacılara göre bu
başarı, ana uyaranların elektriksel sinyaller olduğu çeşitli biyolojik proseslere
olan benzerliğinden dolayı bir seviye geliştirmesidir. Kontrollü su nakli,
böbrek sularının korunması, vücut ısısının düzenlenmesi ve sindirim için bir
kilit roldür. Bu nedenle, çeşitli uygulamalar için gelişmiş nano akışkan
araçlar ve yapay biyolojik sistemlerin geliştirilmesi için kullanılabilir.
Araştırma grubu daha önceden,
grafen oksit memranlarını tuzdan arındırma için deniz suyundan tuzu ayıran bir
elek olarak kullanılabileceğini göstermiştir. Geçen yılda, membranların diğer
özelliklerini etkilemeden renk pigmentini viskiden çıkarabileceğini
göstermişti.
Dr. Kai-Ge Zhou projeyle
ilgili şunları söyledi: “Ortaya çıkarılan grafen akıllı membran teknolojisi
sadece su akışını kontrol etmekle sınırlı değil. Aynı membran akıllı adsorban
veya sünger olarak da kullanılabilir. Membran üzerine absorbe edilebilen su,
bir akım uygulandığında çöl koşullarında bile membran içerisinde korunabilir. Suyu
aktif hale getirmek istemeniz halinde akımı kapatarak suyu ortaya
çıkarabiliriz.”
Hiç yorum yok:
Yorum Gönder