華盛頓大學(xué)圣路易斯分校的工程師們，已經(jīng)開發(fā)出了一種基于石墨烯的“泡沫濾紙”，可以鋪設(shè)在污水或鹽壩池塘，利用太陽的能量將水凈化至可飲用的程度。這項(xiàng)技術(shù)足夠簡(jiǎn)單實(shí)惠，非常適合于被大面積水懸浮顆粒物污染的場(chǎng)地。這種生物薄膜采用了雙層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（由細(xì)菌產(chǎn)生的納米纖維層），其中底層為原始纖維素、頂層則含有可吸收陽光和產(chǎn)生熱量的氧化石墨烯。

其原理有點(diǎn)像海綿，可以將底部污水抽上來，然后在上層蒸發(fā)——留下來的就是各種懸浮顆粒或鹽分、頂部出來的則是凝結(jié)的淡水。

機(jī)械工程材料副教授SrikanthSingamaneni表示：“這一流程相當(dāng)簡(jiǎn)單，最棒部分則是由細(xì)菌產(chǎn)生的納米纖維素網(wǎng)絡(luò)。其能夠很好地將水‘抽’到頂部表面蒸發(fā)，同時(shí)減少了向下的熱量，一次搞定整個(gè)過程”。

盡管使用石墨烯來凈水已經(jīng)很是新奇，但研究人員表示‘制造雙層生物泡沫’的工藝才是實(shí)驗(yàn)中最創(chuàng)新的部分。值得一提的是，牡蠣也是用同樣的方法來制造珍珠的。

小內(nèi)核材料不斷被液體涂料層疊覆蓋并最終變硬，細(xì)菌使用了新材料來生產(chǎn)納米纖維素，纖維遍布在了顆粒化的氧化石墨烯片上。

研究生QishengJiang表示：“我們?cè)谂囵B(yǎng)細(xì)菌纖維素時(shí)，在媒介中層加入了氧化石墨烯片，之后它會(huì)被嵌入細(xì)菌生產(chǎn)的纖維素中。在某個(gè)階段，我們會(huì)抽出氧化石墨烯，并為之引入新的媒介，這樣就產(chǎn)生了下一層泡沫，其交接面的機(jī)械性能非常強(qiáng)大”。

研究人員還表示，該材料非常輕、制造成本也特別低，可輕松實(shí)現(xiàn)大批量生產(chǎn)。與其它簡(jiǎn)易系統(tǒng)不同，新型石墨烯生物泡沫材料可以直接鋪在水體上，而無需水泵和管道。

“纖維素可以大規(guī)模地生產(chǎn)，氧化石墨烯也非常便宜。人們能夠成噸地生產(chǎn)，且兩種材料都是高度可伸縮的。想象一下有人做出了巨大的生物泡沫‘床單’會(huì)是個(gè)什么樣子”。

此外，生產(chǎn)設(shè)備還可以包含其它納米結(jié)構(gòu)材料（比如滅菌層和能夠更加徹底的凈水層），為生產(chǎn)安全的飲用水貢獻(xiàn)更大的力量。

這項(xiàng)研究已經(jīng)發(fā)表在近日出版的《先進(jìn)材料》（AdvancedMaterials）期刊上。