Grafen akıllı membranlar suyu kontrol edebilir mi?

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.”

Kaynak: http://www.materialsforengineering.co.uk/engineering-materials-news/graphene-smart-membranes-can-control-water/176071/

Dünyanın en hafif mekanik saati Grafen Takviyeli Karbon Fiber

Dünyanın en hafif mekanik saati test ediliyor.

3D baskı şirketi Renishaw grafen toz takviyeli karbon fiberden yapılmış hafif bir saat üretmeyi denedi.

Peki Grafen Nedir?

Grafen, grafitin temel yapısını oluşturur ve elmas gibi karbonun bir allotropudur.

“Manchester Üniversitesi” ve “Richard Mille Saatleri ve McLaren Uygulamalı Teknolojileri” arasındaki işbirliği ile yapılan RM 50-03 saati sadece 40 gram geliyor. Grafen, söylenilene göre, daha az malzeme kullanılmasını gerektirerek daha hafif ve daha sert bir karbon fiber kompozit sağlıyor. Nihai sonuçlar, epoksi reçineye yalnızca %2’lik bir grafen eklenmesiyle elde edilmiştir.

Bu çalışmanın yürütücüsü Profesör Robers Young, matrikse sadece küçük bir miktar grafen eklenmesiyle, tek yönlü takviyeli bir karbon fiber kompozitin mekanik özellikleri önemli ölçüde geliştirildiğini söylüyor. Bu ürün, mukavemetin, sertliğin ve ürün ağırlığının önemli olduğu havacılık ve otomotiv gibi hassas mühendislik sektörlerini gelecekte etkileyebilir.

Manchester Üniversitesi,  bu yılın sonunda ikinci grafen tesisini, Grafen Mühendislik İnovasyon Merkezi (GEIC), açacağını bildiriyor.

Kaynak: https://www.materialstoday.com/carbon-fiber/news/testing-helps-develop-worlds-/