Созданная новая углеродная мембрана сгенерирует в сто раз больше энергии

Новая ультратонкая углеродная мембрана, созданная учеными из Лейденского университета, позволяет получать в сто раз больше энергии из морской воды, чем все известные аналоги, сообщается на ресурсе phys.org 10 марта.

Принцип работы такой мембраны состоит в следующем. При взаимодействии пресной и морской воды происходит обмен молекулами солей и другими частицами. Мембрана, помещенная в такую среду, может накапливать энергию от частиц, движущихся через нее. Подобный процесс применяется в установках опреснения морской воды.

Количество энергии, получаемое на такой мембране, зависит от ее толщины и количества пор. Лейденским химикам удалось создать мембрану, которая одновременно и ультратонкая, и содержит большое число пор. Это отличает ее от всех известных аналогов, которые характеризуются либо только высокой пористостью, либо только малой толщиной.

Для создания такой мембраны Хью Лю (Xue Liu) и Грегори Шнайдер (Grégory Schneider) нанесли тонкую пленку, состоящую из молекул углеводородов, на поверхность воды. При нагревании такая пленка формирует стабильную и пористую мембрану толщиной всего два нанометра. Со слов Хью Лю, свойства мембраны могут меняться в зависимости от материала, из которого она изготавливается. Таким образом, мембрану можно адаптировать под разные задачи.

«При создании мембраны многие исследователи начинают с графена, который очень тонкий, но не пористый. Затем они пытаются пробить отверстия в нём, чтобы сделать его более проницаемым. Мы сделали обратное, собрав небольшие молекулы и построив пористую мембрану большого размера из этих молекул. По сравнению с графеном такая мембрана имеет ряд недостатков, но именно это придает ей особые свойства» — рассказал Грегори Шнайдер. Он также добавил, что это открытие дает совершенно новые возможности для задач генерации электроэнергии, опреснения морской воды и для создания гораздо более эффективных топливных элементов.