事實(shí)上，石墨烯作為一種二維的碳片，厚度只有一個(gè)原子。其中之一就是作為一種水過濾工具的能力，這種材料能夠被制成膜，允許水分子通過，同時(shí)捕獲液體中的雜質(zhì)。包括從海水中提取鹽，或清除人口稠密地區(qū)水源中的污染物。

 

當(dāng)這些石墨烯片疊在一起時(shí)，就會(huì)在它們之間形成可用于過濾的納米通道。這意味著水可以進(jìn)入煙囪，并通過材料縱向運(yùn)行，污染物過濾出來。布朗大學(xué)的研究小組認(rèn)為，如果水可以垂直方向過濾，只需要穿過材料的厚度，而不是整個(gè)長度，那么效率就會(huì)大大提高。

 

目前，布朗大學(xué)的研究小組正在研究如何改進(jìn)這些類型的技術(shù)，并且正在研究如何以不同的方式操縱石墨烯片堆以產(chǎn)生更好的結(jié)果。

 

然而，在垂直方向上形成必要的納米通道已經(jīng)被證明是困難的。基于此，研究人員開發(fā)了一種解決方法。首先，將石墨烯片疊放在一個(gè)彈性襯底上，然后將其拉伸。在片材沉積之后，基板上的張力被釋放，從而使其收縮。當(dāng)這種情況發(fā)生時(shí)，石墨烯聚集在頂部形成尖銳的峰谷。

 

研究人員表示，開始弄皺石墨烯的時(shí)候，就是在把薄片和通道傾斜出平面。如果石墨烯能夠皺到一定程度，將導(dǎo)致這些通道最終幾乎垂直排列。

 

一旦通道幾乎是垂直的，組裝物就會(huì)被環(huán)氧樹脂包裹起來，頂部和底部就會(huì)被修剪掉，這樣就可以打開通道，一直穿過材料。研究人員將這些組裝體命名為VAGMEs（垂直排列的石墨烯膜）。

 

研究人員表示，最終將得到一種膜，膜上有很短很窄的通道，只有很小的分子才能通過。比如，水可以通過，但是有機(jī)污染物或某些金屬離子會(huì)太大而無法通過。這項(xiàng)研究顯示出可發(fā)展的潛力，目前，研究人員已計(jì)劃繼續(xù)開發(fā)這項(xiàng)技術(shù)，并著眼于潛在的工業(yè)或家庭過濾應(yīng)用。

 

其研究已發(fā)表在《自然通訊》雜志上。