碳奈米管能解決世界飲用水難題嗎?

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印度孟買巴哈巴原子研究中心(BARC)的研究人員正在研究碳奈米管(空心碳纖維)在過濾水中的病毒、細菌、有毒金屬離子和大型有害有機分子的潛在用途。據Physorg.com報道,“碳奈米管光滑且防水的內部意味著基於這項技術的過濾器將非常高效,允許水以高流速透過過濾器而不會發生堵塞。重要的是,與傳統的膜技術相比,驅動水透過這種系統所需的功率將很低。”

正如CleanTechnica.com指出的那樣,迫切需要解決受汙染水的問題。但碳奈米管不太可能成為解決方案,至少在短期內不會是。

原因包括

  • 奈米管將極難排列成過濾器。Physorg.com提到的警告觸及了一個非常重要的點,這可能是碳奈米管水過濾器的最大障礙:“要作為奈米技術過濾系統用於汙染水,這些奈米級結構需要被設計成形成明確的排列,以實現水的有效淨化。”正如我本週在威斯康星大學麥迪遜分校的奈米技術研討會上了解到的那樣,奈米管並非以單個形式存在。相反,它們聚整合團,並且很難分離。事實上,直到兩年前,都柏林聖三一學院的研究人員才發現,碳奈米管可以在不損壞或削弱它們的情況下解束,據威斯康星州普拉特維爾市Graphene Solutions, LLC的17歲聯合創始人菲利普·斯特雷奇稱。試圖讓水透過一團指向不同方向的奈米管(其中一些管可能被其他管堵塞)進行過濾不太可能有效率。


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  • 奈米管必須非常微小(即使按照奈米標準)才能濾除汙染物。雖然細菌的直徑約為1100奈米,但病毒的直徑可能在70到3奈米之間。您需要一個尺寸大致與DNA鏈相當的碳奈米管,才能阻擋最小的汙染物。

  • 碳奈米管可能存在健康風險。沒有確鑿的證據表明攝入碳奈米管是危險的,但也沒有研究證明它是安全的。在科學家們更好地掌握這一點之前,最好避免飲用或吸入它們。如果任何奈米管從過濾器上脫落並最終進入供水系統,前者將很難避免。

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