褶皱石墨烯片为高效净水提供了新思路

据悉，石墨烯特指由单层碳原子组成的二维薄片，此前已有诸多研究揭示了它的一系列专有属性。比如在将石墨烯材料制成薄膜状之后，即可允许水分子通过、同时将杂质留在浊液中，以实现净水的功效。

近年来，科学家们已经设想过石墨烯片的诸多应用场景，比如滤除海水中的盐分、或者清除人口稠密地区（比如澳大利亚悉尼港）水源中的污染物。

现在，布朗大学的研究团队正在设法改进这类技术，并尝试用不同的方式来操纵石墨烯片的堆叠，以获得更喜人的结果。

通过将这些石墨烯片彼此堆叠，即可在其间产生可用于过滤的纳米级通道。其中水分子能够无障碍地通过，但污染物又可随机被滤除。

有人可能想到，只需将褶皱石墨烯片从水平改成垂直方向，是否即可在重力作用下更轻松高效地完成水过滤工作？遗憾的是，目前想要在垂直方向上打造纳米通道，还是相当困难的。

好消息是，研究人员们还是设法找到了一种解决方案。首先将石墨烯片堆叠在已拉伸的弹性基础材料上，然后释放张力，让石墨烯薄片在基材收缩时形成峰谷褶皱。

最终结果是，研究团队顺利地让皱纹形成了几乎垂直的通道，然后将整套方案用环氧树脂包裹起来、适当修剪顶部和底部，以敞开通道的两端。

测试表明，水蒸气可以轻松穿过垂直通道，而较大的分子（比如乙烷）也会被成功地滤除。展望未来，研究团队希望开发新型滤水器，并期待着在家庭和工业中找到实际应用。

有关这项研究的详情，已经发表在近日出版的《自然通讯》（Nature Communications）期刊上。原标题为《Controlling nanochannel orientation and dimensions in graphene-based nanofluidic membranes》。