Filtrování vody nanotrubkami

Filtr z nanotrubek dokáže filtrovat vodu tak účinně, že z ní odstraní i viry a bakterie. Využití by mohl najít i v petrochemickém průmyslu. Na úvod přiznávám, že jde o zprávu staršího data vyndanou z prázdninového šupliku.

Stočený koberec nanotrubek

Filtr si můžete představit jako stočený koberec, kde místo vlněných (či u někoho hedvábných) vláken se nalézají nanotrubky. Přesto, že se může zdát složité vytvořit takový makroskopický útvar z mikroskopických vlákének, byla výroba překvapivě snadná. Jako formu pro filtr vědci použili trubku z křemene. Do ní za teploty 900 °C vstřikovali argon s příměsí benzenu a ferrocenu (jako katalyzátor). Takto začaly na stěně trubky vznikat nanotrubky rostoucí kolmo na její povrch a vytvořily filtr samotný – trubku dlouhou několik centimetrů se stěnou tlustou 300 až 500 mikrometrů. Zajímavé bylo oddělení vzniklého filtru od formy. Kyselinu vědci opatrně nanášeli na vnitřní stěnu formy tak, že postupně odleptávala části nanotrubek usazených na jejím povrchu, a tak umožnila vyjmutí filtru. Předpokládám, že po zhlédnutí obrázku se vám postup objasní.

Dokonalý filtr

Filtrace samotná probíhá tak, že ucpete jeden konec vytvořeného nanotrubkového filtru a pustíte do něj vodu. Ta protéká zejména mezerami mezi těsně uspořádanými válcovitými nanotrubičkami. Vědci se domnívají, že může částečně docházet k tomu, že voda protéká i vnitřkem nanotrubky. Nečistoty se usazují převážně na vnitřní straně filtru, a tudíž je možné je odstranit i pouhým propláchnutím.

Při testování se ukázalo, že filtr účinně odstraňuje těžké uhlovodíky z ropy, ale také dokázal vodu s bakterií Escherichia coli uvést do stavu, kdy ji nebylo nebezpečné vypít. A dokonce se podařilo z vody odstranit 30 nanometrů velký poliovirus (virus dětské obrny).

Snadná údržba

Filtr z nanotrubek na první pohled vypadá, jako by byl z gumy, ale když jej vezmete do ruky, bude vám připadat jako křehká keramika. Tím jsou dané jeho vlastnosti. Je dost pevný pro manipulaci, ale příliš křehký na to, aby vydržel nárazy. Zato však dokáže filtrovat za velmi vysokých teplot – do 400 °C. Běžné filtry vydrží nanejvýš 50 °C.

Využití ve speciálních aplikacích

Vzhledem k tomu, že výroba filtrů z nanotrubek není zatím levnou záležitostí, uplatní se nejspíše ve speciálních aplikacích, kde budou jejich kvality náležitě využity. Petrochemický průmysl se bez nich určitě dobrovolně obejde. Snad by je mohli použít pro filtrování ropných produktů pro dodávaných farmaceutickému průmyslu. Ale to už pouze spekuluji.