Een nieuw type op grafeen gebaseerd filter zou de sleutel kunnen zijn tot het beheersen van de wereldwijde watercrisis, een onderzoek heeft uitgewezen. Het nieuwe grafeenfilter, die is ontwikkeld door Monash University en de University of Kentucky, zorgt ervoor dat water en andere vloeistoffen negen keer sneller worden gefilterd dan het huidige toonaangevende commerciële filter.

Volgens het Global Risks Report van het World Economic Forum, gebrek aan toegang tot veilige, schoon water is het grootste risico voor de samenleving in het komende decennium. Toch zouden sommige van deze risico's kunnen worden beperkt door de ontwikkeling van dit filter, dat zo sterk en stabiel is dat het voor langere tijd kan worden gebruikt in de zwaarste corrosieve omgevingen, en met minder onderhoud dan andere filters op de markt.

Het onderzoeksteam werd geleid door universitair hoofddocent Mainak Majumder van de Monash University. Universitair hoofddocent Majumder zei dat de sleutel tot het maken van hun filter de ontwikkeling van een stroperige vorm van grafeenoxide was die met een mes heel dun kon worden verspreid.

"Deze techniek zorgt voor een uniforme opstelling in het grafeen, en die gelijkmatigheid geeft ons filter speciale eigenschappen, ', aldus Associate Prof Majumder.

Door deze techniek kunnen de filters veel sneller en in grotere maten worden geproduceerd, wat essentieel is voor het ontwikkelen van commerciële toepassingen. Het op grafeen gebaseerde filter kan worden gebruikt om chemicaliën te filteren, virussen, of bacteriën uit een reeks vloeistoffen. Het kan worden gebruikt om water te zuiveren, zuivelproducten of wijn, of bij de productie van geneesmiddelen.

Dit is de eerste keer dat een grafeenfilter op industriële schaal kan worden geproduceerd - een probleem dat de wetenschappelijke gemeenschap al jaren teistert.

Onderzoeksteamlid en promovendus, Abozar Akbari, zei dat wetenschappers al jaren wisten dat grafeenfilters indrukwekkende eigenschappen hadden, maar in het verleden waren ze moeilijk en duur om te produceren.

"Het was een race om te zien wie deze technologie als eerste kon ontwikkelen, omdat tot nu toe op grafeen gebaseerde filters alleen op kleine schaal in het laboratorium konden worden gebruikt, ' zei meneer Akbari.

Grafeen is een rooster van koolstofatomen dat zo dun is dat het als tweedimensionaal wordt beschouwd. Het is geprezen als een "wondermateriaal" vanwege de ongelooflijke prestatiekenmerken en het scala aan potentiële toepassingen.

Het nieuwe filter van het team kan alles uitfilteren dat groter is dan een nanometer, dat is ongeveer 100, 000 keer kleiner dan de breedte van een mensenhaar.

Het onderzoek heeft de interesse gewekt van een aantal bedrijven in de Verenigde Staten en Azië-Pacific, de grootste en snelst groeiende markten voor nanofiltratietechnologieën.

Het onderzoek van het team werd ondersteund door industriepartner Ionic Industries, evenals een aantal beurzen van de Australian Research Council.

CEO van Ionic Industries, Mark Muzzin, zei dat de volgende stap was om het gepatenteerde op grafeen gebaseerde filter op de markt te brengen.

"We ontwikkelen momenteel manieren om te testen hoe het filter presteert tegen bepaalde verontreinigingen die van belang zijn voor onze klanten", zei de heer Muzzin.

Co-auteur van het onderzoek en directeur van het Center for Membrane Science, Professor Dibakar Bhattacharyya, van de Universiteit van Kentucky, zei:"Het vermogen om de dikte van het filter te regelen en een scherpere scheiding te bereiken, en het gebruik van alleen water als gietoplosmiddel, is een commerciële doorbraak."