Grafenové filtry se budou hodit. Kredit: Monash University.

Poslední dobou se množí obavy, že dojde pitná voda. Zároveň stále více zpráv hořekuje nad tím, jak se nedostatek čisté vody stává velkým rizikem pro mnoho lidí na Zemi. Naštěstí se také objevují vědecké týmy, které nemarní čas naříkáním a rozhodli se s tím něco dělat. To je i případ týmu vědců australské Univerzity v Monashi a americké Univerzity v Kentucky, kteří vyvinuli revoluční grafenový filtr na pitnou vodu i jiné kapaliny.

Mainak Majumder. Kredit: Monash University.

Mainak Majumder z Monashe a jeho kolegové si na filtru dali doopravdy záležet. Filtruje devětkrát rychleji, než nejrychlejší filtr dostupný na trhu. Zároveň je tak stabilní, že může delší dobu fungovat i ve velmi žíravém prostředí a vyžaduje méně údržby, než komerčně dostupné filtry. Podle Majumdera bylo pro vznik filtru klíčové vyvinout viskózní formu oxidu grafenu, který je pak možné rozetřít do velmi tenké a rovnoměrně uspořádané vrstvy. Tímto postupem lze vytvořit filtr s unikátními vlastnostmi.

Výrobní postup Majumdera s spol. dovoluje vyrábět grafenové filtry velmi rychle a zároveň v poměrně slušné velikosti. To je klíčové pro vývoj komerčních aplikací takového filtru. Je to vlastně úplně poprvé, kdy se povedlo vytvořit grafenový filtr, který lze vyrábět v průmyslovém měřítku. Vědci se o to snažili už roky, doposud neúspěšně. Už dlouho je přitom jasné, že grafenové filtry jsou úžasné. Jejich výroba ale byla obtížná a hlavně drahá, což je pro vývoj aplikací zničující. Doteď si s grafenovými filtry hráli jenom odborníci v laboratořích, a soutěžili, komu se jako prvnímu povede vyrobit komerčně zajímavý grafenový filtr, zvládnutelný průmyslovou výrobou.

V subsaharské Africe to není s pitnou vodou jednoduché. Kredit: Bob Metcalf / Wikimedia Commons.

Nový grafenový filtr odfiltruje cokoliv většího než jeden jediný nanometr, neboli miliardtinu metru. Je to doslova nanofiltrace. Takový filtr může úspěšně odfiltrovat chemické sloučeniny, viry nebo bakterie z rozmanitých kapalin. Hodil by se k čištění vody od chemikálií, virů nebo bakterií. Jistě by ale fungoval i při čištění mléčných výrobků či vína, a neztratil by se ani ve výrobě léků.

Není divu, že Majumder a spol. se svým novým filtrem zaujali. Získali si pozornost celé řady společností z USA a východní Asie, tedy tam, kde se v dnešní době bouřlivě rozvíjejí největší trhy pro technologie nanofiltrace. Badatelé a jejich partneři z průmyslu, jako jsou třeba Ionic Industries, se teď soustředí na to, aby grafenový filtr dostali na trh. V Ionic Industries momentálně testují, jak grafenový filtr funguje na konkrétní nečistoty, které zajímají zákazníky. Nezbývá, než jim držet palce. Takové nanofiltry by nebyly k zahození. 

Video:  Industry Engagement on Translational Graphene Research


Literatura
Monash University 10. 3. 2016, Nature Communications 7: 10891.