Leiden Üniversitesinden kimyagerler sadece bir molekül kalınlığında ürettikleri yeni bir ultra ince zar formuyla, günümüzde kullanılan en iyi zarlardan yüz kat daha fazla güç üretebildiler.

     Tatlı su ve tuzlu su buluştuğunda, tuz ve diğer parçacıklar tatlı suya geçerek karışım oluşturmaya başlarlar. Suya yerleştirilen ince bir zar, bir taraftan diğer tarafa hareket eden parçacıklardan enerji üretilebilir. Benzer bir işlem deniz suyunu tuzdan arındırmak için de kullanılabilir. Leiden Üniversitesi kimyagerleri, bilimsel literatürde klasik zarlardan ve bilinen prototip zarlardan yüz kat daha fazla enerji üretebilen yeni bir zar geliştirdiler.

     Ne kadar güç üretildiği, zarın kalınlığına ve ne kadar gözenekli olduğuna bağlıdır. Araştırmacılar, karbon bazlı zarı hem çok gözenekli hem de çok ince yaparak daha fazla enerji üretmeyi başardılar.

     Bu yeni zarı oluşturmak için araştırma ekibinin başı Xue Liu ve Grégory Schneider, su yüzeyine çok sayıda yağlı molekül yaydılar. Bu moleküler yapı taşları daha sonra kendi başlarına ince bir film oluşturur. Filmi ısıtarak moleküller yerine kilitlenir ve stabil ve gözenekli bir zar oluşturur. Xue Liu'ya göre, membran spesifik gereksinimlere uyarlanabilir. Liu: "Oluşturduğumuz zar sadece iki nanometre kalınlığında ve potasyum iyonlarına karşı geçirgendir. Farklı bir moleküler yapı taşı kullanarak zarın özelliklerini değiştirebiliriz. Böylece herhangi bir ihtiyaca göre uyarlayabiliriz" dedi.

     Yeni karbon zar, sadece karbon atomlarından oluşan büyük bir düz zar olan grafene benzer. Ancak Grégory Schneider'e göre, bu yeni zar tamamen farklı bir kategoride. Schneider: "Bir zar yaparken, çok sayıda araştırmacı grafenle başlıyor, ki bu çok ince ama gözenekli değil. Daha sonra daha geçirgen hale getirmek için delikler açmaya çalışırlar. Ancak biz, küçük molekülleri birleştirerek ve bu moleküllerden daha büyük bir gözenekli zar oluşturarak yaptık. Grafen ile karşılaştırıldığında, kusurlar içerir, ancak kendine has özelliklerini veren budur. " Bu yeni zar her iki dünyanın en iyilerini bir araya getiriyor. Schneider: "Bu alandaki araştırmaların çoğu daha iyi katalizörler yaratmaya odaklanmıştı, zarlar biraz çıkmazdı. Bu yeni keşif, enerji üretimi, tuzdan arındırma ve çok daha verimli yakıt hücreleri oluşturmak için yepyeni olanaklar sunuyor."

Kaynak: Leiden University

Yayınlama tarihi: 10.03.2020