Создана углеродная мембрана, генерирующая в 100 раз больше энергии - «Технологии»

Химики из Лейдена смогли получить ультратонкую мембрану толщиной всего в одну молекулу. Описание открытия было опубликовано в журнале Nature Nanotechnology.

При соединении пресной и морской воды между ними происходит активное перемещение молекул. Помещенная между ними специальная мембрана может собирать энергию в процессе этого движения, а ее количество прямо пропорционально тонкости и пористости разделителя. Похожий эффект применяется для опреснения морской воды.

Мембрана, полученная исследователями из Лейдена, за счет очень небольшой толщины и высокой пористости демонстрирует эффективность, значительно превосходящую (в 100 раз) любые известные аналоги.

Для того чтобы добиться подобного эффекта, химики Сюэ Лю и Грегори Шнайдер создали маслянистый слой молекул на поверхности воды. При нагреве это покрытие затвердевает, образуя слой с заданными параметрами. Получается мембрана толщиной 2 нанометра, способная пропускать ионы калия.

По своим характеристикам она схожа с графеном (углеродным материалом, образованным одним слоем атомов) и, в тоже время, имеет отличие – неоднородность. Многие исследователи пытались создать в графене отверстия, но химики из Лейдена воспользовались иной методикой, изначально подготовив слой молекул таким образом, чтобы в нем оставались поры.

Это придает новой мембране особые свойства. Интересно, что другие ученые сосредотачивались на получении катализаторов, а усовершенствование мембран считалось малоэффективным. Нидерландские исследователи пошли по другому пути, и теперь заявляют, что их открытие позволит разработать альтернативные способы выработки электроэнергии, опреснения воды и создания более эффективных топливных элементов.

Недавно британская Paragraf заявила о создании технологии, которая позволит наладить массовое производство графена. Он может понадобиться, например, для изготовления сверхмощных процессоров, которые по скорости в 10 раз превзойдут традиционные кремниевые аналоги. Первую партию электронных устройств с графеновыми элементами компания обещает выпустить уже в ближайшие месяцы.

Источник: universiteitleiden.nl