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jueves, 30 de marzo de 2017

¡FENOMENAL! Nanotubos de carbono reutilizables podrían ser el filtro de agua del futuro.

Una nueva clase de nanotubos de carbono podría ser el equipo de limpieza de próxima generación para el vertido de lodo tóxico y agua contaminada, dicen los investigadores del Rochester Institute of Technology.

Los nanotubos de carbono de una sola pared filtran el agua sucia en experimentos hechos en el RIT. Crédito: John-David Rocha y Reginald Rogers.

Los nanotubos de carbono de pared simple mejorada ofrecen un enfoque más eficaz y sostenible para el tratamiento y remediación de las aguas que los materiales estándar de la industria, gel de silicio y carbón activado, según un artículo publicado en la edición de marzo de Environmental Science Water: Research and Technology.

Los investigadores del RIT John David Rocha y Reginald Rogers, autores del estudio, demuestran el potencial de esta tecnología emergente para limpiar agua contaminada. Su trabajo aplica nanotubos de carbono a los problemas ambientales de una nueva manera específica que se basa en casi dos décadas de investigación de nanomateriales. Los nanotubos son más comúnmente asociados con la investigación de pilas de combustible.

"Este aspecto es nuevo, tomando conocimiento de los nanotubos de carbono y sus propiedades y realizando, con el nuevo proceso y técnicas de caracterización, las ventajas que los nanotubos pueden proporcionar para la eliminación de contaminantes en el agua," dijo Rocha, profesor adjunto en la escuela de química y ciencia de los materiales en la Facultad de Ciencias de RIT.

Rocha y Rogers están avanzando la tecnología de nanotubos para la remediación ambiental y filtración para uso doméstico del agua.

"Hemos demostrado que podemos regenerar estos materiales," dijo Rogers, profesor de ingeniería química en Kate Gleason Facultad de ingeniería de RIT. "En el futuro, cuando finalmente su filtro de agua se sature, ponerlo en el microondas durante unos cinco minutos y las impurezas serán  evaporadas."

Los nanotubos de carbono son unidades de almacenamiento de aproximadamente 50.000 veces más pequeñas que el ancho de un cabello humano. El carbono a escala nanométrica desafía las reglas de la física y opera en un mundo de la mecánica cuántica en que pequeños materiales se convierten en poderosos.

"Sabemos el carbono como grafito para nuestros lápices, como diamantes, como hollín," dijo Rocha. "Podemos transformar ese hollín o grafito en un  material de tipo nanométrico conocido como grafeno."

Un nanotubo de carbono de pared simple se crea cuando se enrolla una hoja de grafeno. El cambio físico altera la estructura química del material y determina cómo se comporta. El resultado es "uno de los más materiales conductores de calor y de electricidad en el mundo", dijo Rocha. "Son propiedades que sólo entran en juego, porque están en la escala del nanómetro".

Los investigadores del RIT crean nuevas técnicas para manipular los materiales pequeños. Rocha ha desarrollado un método para aislar los nanotubos de carbono de pared simple de alta calidad y para clasificarlos según sus propiedades metálicas o semiconductores. Rogers redistribuyó los nanotubos de carbono puro en papeles delgados similares al papel de copia de carbono.

"Una vez que se forman los papeles, ahora tenemos el adsorbente, lo utilizamos para sacar los contaminantes fuera del agua," dijo Rogers.

El proceso de filtración funciona porque a los "nanotubos de carbono agua" no les agrada el agua, añadió. Sólo los contaminantes orgánicos en el agua se pegan a los nanotubos, no las moléculas de agua.

"Este tipo de aplicación no se ha hecho antes", dijo Rogers. «Los nanotubos utilizados en este sentido son nuevos».

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