Un equipo de investigadores del Cuerpo de Ingenieros del Ejército de los EE. UU. Inventó recientemente una membrana de filtración de agua hecha de quitosán y óxido de grafeno. La tecnología pendiente de patente ahora está disponible para la integración en productos y servicios disponibles comercialmente a través de un acuerdo de licencia de patente.

Los dispositivos de filtración de agua actuales experimentan un rápido deterioro y se desgastan rápidamente en ambientes químicos agresivos y corrosivos y durante el proceso de desalinización. El costo de reemplazar repetidamente los dispositivos de filtración es una barrera económica importante para llevar agua potable a un estimado de 63 millones de personas que actualmente no tienen acceso a ella.

Se han realizado varios intentos para producir dispositivos de filtración de agua más duraderos y duraderos con diferentes niveles de éxito. Se necesitan membranas finas de filtro que no interrumpan el flujo de agua.

Para este problema, se cree que el grafeno es el material de membrana más resistente, más delgado y más ligero disponible.

Sin embargo, los filtros de óxido de grafeno, aunque son muy duraderos, se vuelven deformables e inestables cuando se sumergen en agua. Esta deformación permite que las moléculas y sales contaminantes más pequeñas fluyan a través de los poros de los filtros, haciéndolos ineficaces.

Pero los científicos del Ejército desarrollaron una forma de impartir fuerza y ​​estabilidad a los filtros de óxido de grafeno haciéndolos invulnerables a la deformación y la hinchazón, incluso a medida que aumenta el tamaño de la membrana de filtración.

El nuevo material de filtro está hecho de cinco partes de quitosano a cada parte de óxido de grafeno suspendido en agua.

El quitosano es un polisacárido lineal derivado de las conchas de los crustáceos. Se encuentra comúnmente en los mercados comerciales, incluyendo la agricultura, la asistencia sanitaria y los recubrimientos.

El método para hacer el filtro de óxido de quitosano-grafeno incluye la protonación de una cantidad de quitosano; evaporar una solución sobre una superficie para crear una membrana que tenga un grosor deseado, y colocar la membrana entre dos capas. Esto se hace bajo un ligero vacío.

Las aplicaciones para el material del filtro incluyen separaciones de gases, captura de CO2, fotocatálisis con luz visible, purificación y ablandamiento del agua.

Dado que el material es antimicrobiano y menos susceptible a las incrustaciones, también se puede utilizar para construir superficies o recubrimientos y es aplicable a productos de desinfección, dispositivos y dispositivos médicos y tecnologías avanzadas de tratamiento de agua antiincrustante.

Relacionada con esta tecnología, se encuentra una aplicación que se detalla a continuación que permite el reciclaje del grafeno. Los costos generales de usar los filtros de quitosano y grafeno se reducirán con el reciclaje del óxido de grafeno.

BENEFICIOS

  • Larga duración, incluso en ambientes químicos agresivos.
  • El material delgado tiene un impacto mínimo en el flujo de agua

LA OPORTUNIDAD

  • Las empresas pueden comercializar esta tecnología mediante la licencia de las solicitudes de patente de EE. UU. 20190039026 y 20190047869 del Ejército
    Los derechos de licencia pagados al Ejército son negociables.
  • TechLink navega las empresas a través de licencias sin cargo

Via: https://techlinkcenter.org/technologies/scalable-chitosan-graphene-oxide-water-filtration-membrane/