Gambaran besar: Air bersih sangat penting, tetapi beberapa polutan terkenal sulit untuk dihapus. Para ilmuwan telah mengembangkan proses penyaringan terobosan menggunakan bahan 2D dan kimia berbasis gula untuk menjebak kontaminan yang persisten. Insinyur dapat menyesuaikan teknologi untuk menargetkan molekul tertentu, menawarkan solusi yang dapat diskalakan untuk air yang lebih aman di seluruh dunia.
Para peneliti di Monash University telah memperkenalkan teknologi penyaringan air baru yang dapat mengubah perang melawan PFA – bahan kimia yang dikenal karena persistensi lingkungan dan risiko kesehatan mereka. Ditemukan dalam produk -produk seperti pakaian tahan air dan busa pemadam kebakaran, PFA terkenal sulit untuk dipecah. Metode pengobatan tradisional sering gagal, terutama terhadap molekul PFAS terkecil, yang menyelinap melalui filter dan menumpuk dalam ekosistem dan tubuh manusia.
Tim Monash mengembangkan membran oksida graphene yang berasal dari grafit dan meningkatkannya dengan beta-siklodekstrin, molekul gula berbentuk cincin. Pasangan ini disengaja karena beta-siklodekstrin dapat menjebak senyawa kimia di dalam struktur seperti cincin, bertindak sebagai kandang molekuler. Para peneliti menciptakan jaringan saluran skala nano yang sangat selektif dengan mengintegrasikan beta-siklodekstrin ke dalam membran graphene oksida. Saluran-saluran ini bertindak sebagai hambatan energi, menghalangi molekul PFAS-termasuk jenis rantai pendek yang sulit dipahami-sambil memungkinkan air mengalir melalui secara efisien.
Peneliti utama Eubert Mahofa mengatakan desain membran mengatasi tantangan besar dalam pemurnian air – menyeimbangkan penghapusan kontaminan kecil yang persisten dengan menjaga aliran air bersih yang cepat.
“Pendekatan kami menyelesaikan ini dengan menyaring dan memusatkan bahan kimia berbahaya ini sambil tetap memungkinkan air mengalir melalui secara efisien,” kata Mahofa.
Kinerja membran tetap stabil bahkan ketika suhu air berubah, yang sangat penting untuk aplikasi dunia nyata di mana kondisi dapat bervariasi. Metode pembuatan, yang dikenal sebagai pencetakan penyelarasan geser, efisien dan dapat diskalakan, memungkinkan produksi lembaran membran besar yang cocok untuk pabrik pengolahan air kota, fasilitas industri, dan upaya pembersihan lingkungan.
Co-peneliti Dr. Sally El Meragawi menekankan bahwa membran menghilangkan bahan kimia berbahaya sambil mempertahankan mineral dan nutrisi penting. Kemampuan ini membuatnya cocok untuk air minum dan pengolahan air limbah, memastikan air tetap aman dan sehat untuk dikonsumsi.
Apa yang membedakan teknologi ini adalah kemampuan beradaptasi. Para peneliti dapat memodifikasi struktur kimia beta-siklodekstrin untuk menargetkan berbagai polutan, termasuk obat-obatan, pestisida, dan logam berat. Profesor Mainak Majumder, yang memimpin pusat penelitian Dewan Penelitian Australia untuk manufaktur lanjutan dengan bahan 2D, menjelaskan bahwa pendekatan ini dapat membuka jalan bagi generasi baru filter air yang dapat disesuaikan, masing -masing dirancang untuk menargetkan kontaminan spesifik.
Monash University, Clean Teq Water, dan NEMATIQ-sebuah perusahaan yang berspesialisasi dalam teknologi berbasis graphene-berkolaborasi selama beberapa tahun untuk mengembangkan proses terobosan ini.
Kredit Gambar: Air Teq Bersih