氧化石墨烯令贫穷国家的儿童喝上便宜的干净水

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石墨烯是目前最热门的二维材料，围绕石墨烯而生的还有一种叫氧化石墨烯的物质，氧化石墨烯的价格要低很多，某些方面的性能当然也大打折扣。

在圣路易斯华盛顿大学的工程师团队发现了一个新思路，在氧化石墨烯中掺入纳米纤维素时，就会形成一种有趣的材料。这个材料轻质、结实、有弹性。除了这几个特点，它还有一个重要的特性，就是可以把脏水净化成饮用水。这可能是一个改变全世界的技术。

「我们希望把这个材料放在阳光充沛的地方使用，比方说印度。先收集一些脏水，然后把新材料放在上面，利用阳光蒸发，收集淡水。」工程与应用科学学院的 Srikanth Singamaneni 副教授说。

Singamaneni

这种新材料把细菌生产的纤维素和氧化石墨烯结合到了一次，形成了一个双层的生物泡棉。近日研究成果已经发布到了《先进材料》期刊上。

「净水的原理非常简单优雅，其主要依靠细菌产生的纳米纤维素网，纤维素网会吸收热量，大量吸水，并把水分转化成水蒸气。所有步骤一气呵成，非常高效。」Singamaneni 说。

「整个材料设计的新颖之处在于，我们在纤维素网的表面加上了一层氧化石墨烯，形成了双层结构，使用光吸收出色的氧化石墨烯填充纤维素网的上半部分，让水分蒸发更容易。」Singamaneni 接着说。

「光线照射到材料上，氧化石墨烯会将光线转化成热量。而对于水分净化的全程来说，水分蒸发时是消耗热量最多的部分。氧化石墨烯层的出现对这个过程非常有利，不会浪费丝毫的热量。」

「这个材料的制作过程也是全新的，但是在自然界中，它的形成方式却早就存在了。这种方式和牡蛎产珍珠的的形成方式一样。研究者先生产出氧化石墨烯片，然后在这个片上嵌入纳米纤维素网。」

「我们在培养纤维素细菌的时候，把氧化石墨烯薄片放进去，最终就形成了这样的材料。」Singamaneni 实验室的研究生说。

我们把氧化石墨烯嵌入到细菌生产的纤维素网中的过程中，期间，更换新的培养基。这样，生长出来的新的纤维素层强度更高，机械性能更好。

这种新式的生物泡棉，重量很轻，价格低廉，这是一个净水脱盐的极好的工具，也是一个非常可行的办法。

Singamaneni 说：「纤维素网现在可以大规模生产，氧化石墨烯的造价也很便宜。这种材料并不像石墨烯那样昂贵，人们可以做到真正的批量生产。而且这种材料的扩展性良好，可以很容易把它做成需要的形状。」

「相比其他材料，我们合成的这种生物泡棉材料能有效的利用太阳能，在清理污水上更加有效。」能源环境化学工程部的主席 Pratim Biswas 说。

Biswas其实这材料并不是最重要的成果，更重要的是，提供了一种新的合成思路。即利用细菌和其他可植入的物质，以无污染的方式合成一些泡棉类材料。

研究者会继续使用这种思路，合成其他的材料。

而在世界的其他角落，没有纯净饮用水的人就会因此受益。由于其合适的价格和良好的扩展性，应用空间巨大。同时还能充分利用太阳能。

真是想马上推广这种材料。

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