@ 2013.03.19 , 23:19
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海水净化可以更简单:用石墨烯做滤网

虽然地球有四分之三的面积被水所覆盖,但是其中可以安全饮用的水可是少之又少,就连联合国的千禧年发展规划中也把“解决饮用水短缺”(link)问题提上了日程表。幸运的是,洛克希德马丁公司近日宣布了一项新的计划——用石墨烯(wiki)来“过滤”海水。

若是一切顺利的话,有可能在年底之前就会有一台原型机面世。

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说到其原理,倒是简单:把一片石墨烯打上许多小孔,其粗细只允许水分子通过,但是却可以将钠离子和氯离子过滤掉(如配图所示,水分子是红色和白色的米奇老鼠状物质)。

这种将水中盐分通过各种方式去除并使其能被安全饮用的工序是“脱盐”(desalination),人类已经掌握并使用了这种技术长达一千多年。不过脱盐技术(如蒸馏)都普遍存在着一个问题:价格昂贵。

通常情况下,只有如沙特阿拉伯这种位处沙漠,又富得流油的国家才会有钱用海水脱盐技术给本国民众提供水资源。虽然因为科技的发展,常规的脱盐技术的价格正在一步步降低,但对于世界上大部分缺水人口来说,这还会是一笔很大的开销。

常见的脱盐技术有两种:蒸馏和蒸汽压渗透法。蒸馏是最为原始的方法,最早是由海上航行的海员们使用的:通过加热海水,再将捕获的水蒸气冷凝。由于加温和冷却都需要大量的能量,所以蒸馏法是十分低效的。蒸汽压渗透法则更为常用:在高压下使水通过多个过滤层,每层过滤层都会去除掉一点盐分,在使水透过过滤层的时候会消耗大量的能量。

洛克西德马丁公司打算使用的石墨稀材料十分厉害,它的厚度只有一个原子,但是硬度却高过铁的数千遍,只要在上面打上许多只有一纳米粗细的小孔,就能只允许海水当中的水分子通过。因为该过程中几乎只需要几片石墨稀来过滤海水,因此十分节能。

人类人口有百分之四十四居住在沿海地带,这对他们可是个好消息。本文译自 Popular Science,由译者 mighty虎大仙 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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TOTAL COMMENTS: 40+1

  1. 1840749

    我杀,这是不是意味着以后能喝到娃哈哈海水了

  2. fnlCtrl
    @5 years ago
    1840751

    洛克希德马丁不是造飞机的么…….

  3. 1840753

    弱弱问句,沿海附近…容易缺水吗?

  4. 年年
    @5 years ago
    1840757

    別傳來中國 不然以後海水都要納稅了

  5. 1840759

    @polo: 没错

    比如香港,大部分饮用水是从河源买过来的

  6. 1840761

    @fnlCtrl: 估计是研究飞机得到的副产品吧

  7. 撸冰花
    @5 years ago
    1840763

    首先你要有石墨稀!
    尼麻的跨国广告!

  8. 天杀包子神
    @5 years ago
    1840781

    惨被他qj了一百遍一 百遍……

  9. 狼狼
    @5 years ago
    1840791

    咸咸的海水是我的爱,啦啦啦啦啦啦啦啦啦~

  10. 程稳
    @5 years ago
    1840799

    海的味道我知道。。。。。好无聊啊。。。

  11. 苔原
    @5 years ago
    1840805

    石墨稀不是最硬的么,把它打孔做薄,那造价不比金刚石贵么,还是老实蒸馏吧

  12. 必须填么
    @5 years ago
    1840807

    这种滤网真的普及了的话,哪还用费劲去打井,直接过滤生活废水不得了,喝自己的尿什么的。
    ”哎呀好渴啊,等下我去个厕所……嗯还热乎呢~“

  13. 就是这个ID
    @5 years ago
    1840811

    我确信类似这篇文章与插图在比较久以前发过…具体不记得了. 但是真的能确定…确定!

  14. 1840827

    呃……类似的技术过滤毒气和水中呼吸……但是要用电震除掉阻碍物的……
    这个会不会对温度敏感了点?
    假如被燃烧弹烧到会不会有事……

  15. blhawkue
    @5 years ago
    1840829

    可以用来过滤尿么?反渗透,原理上应该是可以的吧!

  16. 李光复
    @5 years ago
    1840835

    以后直接在烧水的水壶口装一个滤网,什么尿液、地沟油、泔水都放里面烧,烧开后滤网一过滤,就能喝啦!

  17. 1840839

    我觉得这有点不太好实现啊
    水分子大小是0.4纳米,氯离子0.2纳米和钠离子0.44nm…你让水分子过去了.. 那么氯和钠离子不也过去了?

  18. uprising
    @5 years ago
    1840869

    我想起沙丘小说里的沙漠服。

  19. 无知
    @5 years ago
    1840883

    但是硬度却高过铁的数千遍
    求一遍是多少……

  20. herobjm
    @5 years ago
    1840887

    不会堵塞滤网么

  21. 1840889

    盐都能滤掉,那就也能除菌消毒喽,石墨烯纯净水诞生。

  22. 雨纷飞
    @5 years ago
    1840905

    这篇文章有点不专业啊。。。。
    此种过滤是利用的半透膜+反渗透原理来进行的。

    不过将反渗透膜改为石墨烯,具有更高的效率、更耐久和更低的成本。

    反渗透过滤原理人类还没搞明白,不过肯定不是根据尺寸来进行过滤的,不要担心离子和水分子尺寸问题,也不用担心打的孔大小不一。

  23. rockkitchen
    @5 years ago
    1840963

    在大天朝刚从沈霍伊转型为洛克希德?沈丁的沈阳某飞机制造公司表示它们一定会一模一样做一个,就如当初制造J-31一般。

  24. rockkitchen
    @5 years ago
    1840965

    在大天朝刚从沈霍伊转型为洛克希德?沈丁的沈阳某飞机制造公司表示它们一定会一模一样做一个,就如当初制造J-31一般。

  25. 当年的处男
    @5 years ago
    1841019

    这就是诺鸡鸭最近在研究用来做手机屏幕的材质么?

  26. Asdasd
    @5 years ago
    1841023

    @雨纷飞:
    哎?是从一个类似科普网站的地方翻译过来的,因此对原理介绍的也不是很专业(主要是原文链接我都没点进去再看看)
    Sorry….

  27. 无聊
    @5 years ago
    1841047

    装自来水上能过滤完直接喝吗?

  28. 大鱼
    @5 years ago
    1841049

    石墨烯会对人类的生活产生很大的影响,电池,太阳能,海水淡化,航天材料等

  29. 1841057

    这个应该不是新闻了吧,很早前就看到这种报道了,

  30. 1841063

    @KJJK: 到了纳米级别已经不能用孔径的大小来衡量过滤效果了,有很多是跟电荷吸附相关的。

  31. 大狗2008
    @5 years ago
    1841099

    农夫山拳,有点咸…

  32. 1841139

    目数这么细,没几下就堵塞了

  33. 给我一支烟
    @5 years ago
    1841203

    这孔这么小,不是很容易被堵?

  34. 阿坝
    @5 years ago
    1841301

    用来做套套好不好

  35. shitou
    @5 years ago
    1842719

    是硬度却高过铁的数千遍……………………\\

  36. hc_snow
    @5 years ago
    1842835

    隐约记得诺大爷投了10亿欧去做石墨烯了.

  37. 1844511

    海水淡化,以为剩下的被浓缩的海水到哪儿去了。。。。

  38. 财大器粗菊疼蛋紧
    @5 years ago
    1844705

    黄浦江上游来一发,把二师兄神马的过滤一下

  39. 池塘王子
    @5 years ago
    1846125

    这个绝对是近几十年来最nb的发明了

  40. 2013340

    这就是把水处理里面的反渗透膜换成了石墨烯而已

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