Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 
Рисунок 1. Общий вид мембраны (а), ее пористая структура (b,c) и проницаемость гелия через нее, по сравнению с мембраной из полиэтилентерефталата (d)
Рисунок 2. Потеря массы металлического контейнера, опломбированного мембраной, с течением времени (а) и проницаемость различных молекул через полученную мембрану (b)

Графен делает водку крепче

Ключевые слова:  графен

Опубликовал(а):  Шуваев Сергей Викторович

03 февраля 2012

Готов поспорить, что львиная доля статей по материаловедению за последние несколько лет в той или иной степени посвящена графену и их количество пока что не собирается снижаться. Причем очень многие серьезные исследования могут найти самые неожиданные практические применения.

Сотрудники лаборатории Андрея Гейма недавно открыли еще одну уникальную особенность графена, а точнее оксида графена (GO) - избирательную проницаемость. В запечатанный полученной мембраной металлический контейнер авторы закачали самые разнообразные газы (среди которых был даже весьма легко проницаемый гелий) и залили различные жидкости, однако только вода продемонстрировала заметное испарение. Шутки ради ученые закупорили полученной мембраной бутылку с водкой, чья крепость спустя время существенно повысилась.

В чем же причина такой избирательной проницаемости мембраны? По словам авторов статьи, дело в том, что поры между слоями GO, из которых построена мембрана, по своему размеру точно соответствуют молекулам воды. По всей видимости, молекулы воды образуют монослой, который движется через слои оксида графена, пока, наконец, не достигнет поверхности и выйдет наружу. Для более объемных молекул двумерные поры оказываются слишком узкими и задерживаются мембраной. На пути же менее объемных, в свою очередь, оказываются молекулы воды, которые уже пробираются через монослои оксида графена наружу.

Круг применения полученных мембран, разумеется, не ограничен лишь повышением крепости спиртных напитков. Несравнимо более полезным данный материал может быть при опреснении морской воды. Если, конечно, стоимость квадратного метра мембраны не сделает такую воду "золотой"!


Источник: Science, Мембрана



Комментарии

Поздравляю!!!
Заново открыли обратный осмос, баламуты
Shvarev Alexey, 03 февраля 2012 20:42 
очевидно что углекислый газ будет замечательно проходить через слой воды именно потому что "поры" между
молекулами воды идеально соответствуют размерам молекул ЦэОдва. А вот гелию будут мешать уже там застрявшие молекулы углекислоты. Физики, мля...
Антонов Алекс, 03 февраля 2012 22:00 
О, УСВР!
Shvarev Alexey, 04 февраля 2012 00:09 
данные по водке в студию непременно! Архиважно и архинужно что-то показать
общественности. Иначе придется признать, что аффтару надо меньше жевать бетель.
Владимир Владимирович, 04 февраля 2012 07:10 
С "водкой" не очень ясно/разумно (если б не лауреаты, можно было бы выразиться и посильней).
Из спиртовых растворов при нормальном давлении испаряется азеотроп, который ~96% этанол; и за счет какой энергии "чудо-мембрана" мощно разделяет азеотроп (там ведь нет "приложенного" давления, то есть об обратном осмосе речь не идет...), при этом обогащая растворчик только лишь с 50% до 70% (ведь поскольку с раствора испаряется азеотроп, с мембраны должен обратно "скапывать" чистый этанол, а у них "песня", что при 70% мембрана-таки достигает насыщения этанолом)- совершенно не понятно
Шуваев Сергей Викторович, 04 февраля 2012 11:24 
Про водку, кстати, в оригинале я не нашел, только на сайте "Мембраны"!
Владимир Владимирович, 04 февраля 2012 16:12 
Вы писали, не читая оригинальной статьи (с одиозными заголовками мимо сути вопроса)??
Про "водку", которая и не водка, а 50% раствор там лишь параграф в сопроводительной информации (весьма перпендикулярный статье, в которой про это ни слова), а не то лауреат или нет, а репутацию спалить запросто можно...
Шуваев Сергей Викторович, 04 февраля 2012 17:32 
Владимир Владимирович, я всегда читаю оригинал! Из этой злосчастной "Мембраны" я позаимствовал всего лишь один параграф, и то, потому что его не было в самой статье! Сделать акцент на "сорокоградусной" была не моя идея!
Владимир Владимирович, 04 февраля 2012 17:57 
Тогда замечательно, извините.
Про заголовок стало понятно.
Shvarev Alexey, 04 февраля 2012 11:47 
Зачем, дарагой, кивать на Мембрану? Архиважно почту, телеграф, теле, пардон, искать первоисточник
Ну да, как обычно гугль и капи пэйст, АБС, Адна Баба Сказала, что скоро бани все закроют...
Про водку написано в прессь-релизе означенного заборостроительного техникума.
Типа тот индус, что все замутил и поведал по секрету. Ему что, он там же признался, что
водки не пьет, видно бетель жует.
Ну а ежели сурьезно, попадалась мне на глаза статья о проницаемости подобного материала.
Всяк полярная дрянь туда охотно лезла, что интуитивно понятно.
В статье кстати вода проходила в условиях 100% влажности
по одну сторону и 0% (что несложно сделать) по другую. А вот этанол по нулям с другой стороны
вроде не был. Но если ты получил Нобелевку то можно писать всякую муйню...
Шуваев Сергей Викторович, 04 февраля 2012 11:54 
И, кстати, про водку есть и на сайте университета! Непонятно другое, зачем для этих целей использовать дорогущий графен?
Олег, 06 февраля 2012 17:12 
ну вот хоть что-то новое в водко-производстве появилось
Палии Наталия Алексеевна, 06 февраля 2012 19:59 
Эта новость вызвала шквал комментариев и на physorg.com
По соотношению цена/качество проще пользоваться мембранами билологического происхождения. Для случая указанного в заголовке статьи лучше всего клюква. В результате экстракции в ягоды получается "клюковка"!
Ну а если попроще, для Африки, с целью получения питьевой воды пойдут отмытые внутренности некоторые животных, а ещё проще ПЭТ бутылки и на жаркое солнце. Микробов станет заметно меньше, да и с собой им носить удобнее. Другой, более сложный вариант наномембран был получен ещё в 19 веке (а на деле использовался несколько тысячелетий) путём двух горшков разного диаметра и высоты, вставленных друг в друга. Больший - обычный, второй с поризованной глиной да ещё и особым образом обработанный (так были сделаны первые аналоги клеточных мембран). Себестоимость в обозримой перспективе как ни рассматривай много меньше. Кажется в книге Уорда "Живые часы" описаны опыты по первым в мире аналогам клеточных мембран. Какое давление потребуется для обратного осмоса в каждом конкретном случае не знаю, но это "отряхуемо", т.е. экспериментальным путём можно подобрать, в конце концов сделать подачу солёной воды через самодельную трубу, примерно тем же способом как трубы делали в глубокой древности, возможно также несколькими циклами, а если время есть, то подбором добавок в глину и обмазок.
Для пустынных иморских условий тропиков пойдёт и дистиллятор из плёнки, работающий от солнца.

Нужно решать задачу а способов решения её много.

Касаемо оксида графена то пока нет массовых дешёвых технологий это больше экзотика. Да и при очистке до мегаомных сопротивлений (скажем 20+ МОм) потребуется всё равно колонки анионит, катионит и постоянной фильтрации анионит+катионит (рециркуляция). В последнем случае если рециркуляцию из расходного бака не делать вода всё равно до примерно 5МОм упадёт по сопротивлению со временем. По России раньше самые дешёвые, в разы дешевле немецких, кажется в Киришах делали. Рассчитывал установку под п/п при отсутсвии средств и потребности в больших объёмах. Первые ступени были сделаны.
Дополение к предыдущему посту, выдержка из Уорд Ритчи А. - "Живые часы":

" Но как же Пфефферу удавалось изучать действие клеточной мембраны при ограниченных возможностях лабораторного оборудования восьмидесятых годов прошлого века? Возьмем, к примеру, перенос веществ через клеточные мембраны корешков кукурузы. Размеры этих клеток настолько малы, что, даже увеличенные в 150 раз, едва достигнут одного сантиметра. Работать с таким мелким объектом с помощью доступных в то время методов было невозможно. И Пфефферу пришлось изобретать то, что наиболее близко могло бы имитировать мембрану клетки. В сущности, ему нужна была мембрана, проницаемая для мелких молекул, таких, как молекулы воды, и непроницаемая для молекул более крупных, как, например, молекулы сахара.
Может быть, подойдет ферроцианид меди, который использовал немецкий химик Траубе при изготовлении своих клеток - ячеек? Это вязкое коричневое вещество похоже на густой раствор желатина. В качестве механической опоры Пфеффер воспользовался сосудиками из необожженной пористой глины, которые "после максимально тщательного промывания" пропитывались раствором либо хлористой, либо уксуснокислой меди, затем промывались дистиллированной водой и подвешивались в растворе ферроцианида калия. Таким путем Пфеффер добивался образования исключительно тонкой пленки студенистого ферроцианида меди внутри пор глиняного сосуда. Наконец, сосудики многократно отмачивались в нескольких сменах дистиллированной воды для удаления всех следов не выпавших в осадок растворимых солей."
ссылка


"прошлого века" - в данной книге 19века Н.Э.
Интересно, что применение спиртовых растворов в физических экспериментах может способствовать и ...повышению сверхпроводимости Alcoholic beverages induce superconductivity in FeTe1-xSx- экспериментаторы из Японии использовали: пиво, белое вино, красное вино, виски, а также японские напитки - саке и shochu помимо растворов спирта в воде

Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь

 

Упорядоченные кристаллы поваренной соли
Упорядоченные кристаллы поваренной соли

Премии Правительства Москвы молодым ученым за 2019 год
Объявлены лауреаты премии Правительства Москвы молодым ученым за 2019 год. Премией отмечены 50 работ молодых столичных ученых. Среди лауреатов 12 сотрудников МГУ имени М.В.Ломоносова. Конкурс на получение премий Правительства Москвы молодым ученым проводится с 2013 года. Торжественное награждение победителей состоится 7 февраля 2020 года в Государственном Кремлевском дворце.

Перст-дайджест
В новом выпуске бюллетеня «ПерсТ»: Перерождение кремния: от полупроводника к металлу. Морская губка – основа для создания новых наноструктурных композитов. Нитрид-борные аналоги углеродных колец. Лучшие научные сюжеты года по версии APS. Сверхпроводимость ставит новый температурный рекорд. Звук переносит массу? Всяко-разно.

Наносистемы: физика, химия, математика (2019, том 10, № 6)
Опубликован новый номер журнала "Наносистемы: физика, химия, математика". Ознакомиться с его содержанием, а также скачать необходимые Вам статьи можно по адресу: http://nanojournal.ifmo.ru/articles/volume10/10-6
Там же можно скачать номер журнала целиком.

Да пребудет с вами сила плазмонов!
А.А.Семенова, Э.Н.Никельшпарг, Е.А.Гудилин, Н.А.Браже
Ученые Московского университета приблизились к решению проблем современной медицинской диагностики с использованием единичных клеток и их органелл путем разработки новых неинвазивных оптических методов анализа.

Юрий Добровольский: «Через 50 лет вся энергия будет вырабатываться биоорганизмами»
Андрей Бабицкий, Юрий Добровольский
Главный редактор ПостНауки Андрей Бабицкий побеседовал с химиком Юрием Добровольским о науке о материалах, будущем энергетики и новых аккумуляторах

Константин Жижин, член-корреспондент РАН: «Бор безграничен»
Наталия Лескова
Беседа с К.Ю. Жижиным, заместителем директора Института общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова по научной работе, главным научным сотрудником лаборатории химии легких элементов и кластеров.

Технонано

Технопредпринимательство - идея, которая принесет свои плоды при бережном культивировании и взращивании. И наша наноолимпиада, и Наноград от Школьной Лиги РОСНАНО, и проект Стемфорд, и другие замечательные инициативы - важные шаги на пути реализации этой и других идей, связанных с развитием новых высоких технологий в нашей стране и привлечением молодых талантов в эту вполне стратегическую область. Ниже приведен небольшой опрос, который позволит и нам, и вам понять, а что все же значит этот модный термин, и какова его суть.

Технопредпринимательство на марше

Мы традиционно просим вас высказать свои краткие суждения по вопросу технопредпринимательства и проектной деятельности школьников. Для нас очевидно, что под технопредпринимательством и под проектной деятельностью школьников каждый понимает свое, но нам интересно ваше мнение, заодно вы сможете увидеть по мере прохождения опроса, насколько оно совпадает или отличается от мнения остальных. Ждем ваших ответов!

О наноолимпиаде замолвите слово...

Прошла XII Всероссийская олимпиада "Нанотехнологии - прорыв в Будущее!" Мы надеемся, что нам для улучшения организации последующих наноолимпиад поможет электронное анкетирование. Мы ждем Ваших замечаний, пожеланий, предложений. Спасибо заранее!



 
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.