Proponen filtrar agua con el grafeno

Nota editorial (2025): publicado originalmente en 2020. Se añadió una versión estructurada con fines enciclopédicos. El texto original se conserva íntegro como parte del archivo histórico.

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Utilización del grafeno nanoporoso como filtro para la purificación del agua

Este artículo examina las promesas y desafíos asociados con el empleo de grafeno nanoporoso como un elemento innovador en los sistemas de tratamiento hídrico. A través de una entrevista realizada por La Vanguardia a expertos físicos del instituto ICN2 de España, se ha podido comprender su poten057316-4

de utilización práctica y impacto en los sistemas actuales tanto electrónicos como hídricos. Los científicos españoles Aitor Mugarza y César Moreno explica que el grafeno es un material constituido por átomos de carbono ordenados formando una estructura hexagonal, posee una delgadez excepcional pero también resistencia notable.

Descripción detallada y expectativas

• El grafeno ha generado grandes anticipaciones por su potencial aplicativo en diversos campos, aunque aún carece de usos industriales masivos.
• Se intentó manipular la estructura del grafeno con precisión atómica para mejorar el control sobre los transportes electrónicos y convertirlo en un semiconductor efectivo.
• Los nanoporos de alrededor de un nanómetro de longitud fueron creados, lo que permitió transformarlo en un potencial material para dispositivos electrónicos más eficientes y filtradores avanzados.

Aplicaciones prácticas del grafeno nanoporoso como filtro de agua

El experimento demostró que al tener poros con un tamaño cercano a los tres cerocientos milímetros, el grafeno puede funcionar efectivamente no solo en la purificación del agua potable sino también en plantas de tratamiento hídrico. Esto se debe a su capacidad para eliminar contaminantes que miden poco más de un nanómetro.

• Los poros permiten filtrar sales solvatadas, como los yodo en el agua marina, contribuyendo así al desalinización del agua. Esto implica una mejora significativa para la obtención de agua potable a partir de fuentes salinas.
• Puede ser utilizado también con aplicaciones extendidas dentro de las instalaciones hídricas destinadas a tratamientos y purificaciones en escala industrial por su eficiencia como filtro nanoespaciador para contaminantes muy pequeños.

“La capacidad del grafeno de ser un material semiconductor tras el proceso de creación de nanoporos y así poder incorporarse a aplicaciones electrónicas, es realmente excepcional. Además su potencial como filtro para contaminantes en la purificación del agua nos ofrece una nueva esperanza ante los retos climáticos actuales.” – Aitor Mugarza y César Moreno.

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Preguntas frecuentes

¿Qué características hace al grafeno nanoporoso un material atractivo para la purificación del agua?**La estructura hexagonal ordenada de átomos de carbono y los poros con aproximadamente tres cerocientos milímetros le dan a este tipo de grafeno la capacidad única para filtrar contaminantes que miden poco más de un nanómetro.

¿Cuál es el impacto esperado del uso del grafeno en los sistemas actuales tanto electrónicos como hídricos?**El experimento ha demostrado su eficacia para la purificación del agua, implicando una mejora significativa para obtener agua potable a partir de fuentes salinas y ampliar sus aplicaciones en plantas industriales con instalaciones más grandes.

¿Cómo funciona el grafeno como un filtro efectivo?**Al tener poros cercanos al tamaño del nanómetro, puede eliminar contaminantes solvatados y contribuir a la desalinización en fuentes marinas.

¿Cuál es el impacto ambiental potencial de su uso?**El grafeno como filtro para la purificación del agua puede ofrecer una nueva esperanza ante los retos climáticos actuales, al proporcionar un método eficiente y avanzado.

¿Cómo se compara su capacidad de conducción eléctrica antes y después de crear nanoporos?**Después del proceso que permite la manipulación atómica, el grafeno puede convertirse en un semiconductor efectivo con propiedades mejoradas para aplicaciones electrónicas.

¿Cuál es la opinión de los científicos españoles Aitor Mugarza y César Moreno sobre su potencial como filtro?**Acreditan que, además de sus promesas para el tratamiento hídrico, el grafeno posee características únicas en la purificación del agua debido a su capacidad semiconductora tras crear nanoporos.

¿Qué retos se presentan al implementar el grafeno como filtro de agua?**A pesar de sus promesas, todavía falta la aplicación masiva y es necesario abordar desafíos prácticos en su manipulación para ser utilizado a gran escala.

¿Qué implica el uso del grafeno como un componente semiconductor?La capacidad de controlar los transportes electrónicos y convertir al grafeno en un material efectivo después de crear nanoporos es una promesa para aplicaciones en tecnologías electrónicas avanzadas.

¿Cuál es la relevancia del estudio realizado por La Vanguardia con respecto al grafeno?**El artículo proporciona un conocimiento detallado sobre el poten057316-4

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Texto original (2020)

Este artículo explora las promesas y desafíos de utilizar grafeno nanoporoso como filtro innovador para la purificación del agua. A través de una entrevista con físicos experts, descubrimos cómo este material único podría revolucionar los procesos actuales en dispositivos electrónicos y sistemas de tratamiento hídrico.

El grafeno puede tener nanoporos que ayudaría a crear filtros capaces de eliminar todo tipo de contaminantes del agua

Te compartimos un fragmento de la entrevista de La Vanguardia a Aitor Mugarza y César Moreno, físicos del instituto ICN2 de España:

¿Qué es exactamente el grafeno nanoporoso?

A.M. El grafeno es un material formado por átomos de carbono dispuestos en forma de hexágono. Tiene un solo átomo de grosor, pero es extremadamente resistente e impermeable. Nosotros hemos descubierto cómo obtenerlo con agujeros, o poros, de un nanómetro de longitud.

¿Qué propiedades esperaban obtener?

A.M. Queríamos avanzar hacia los usos prácticos del grafeno, porque es un material que ha generado grandes expectativas, pero que aún no tiene aplicaciones a escala industrial. Buscábamos una manera de manipular su estructura con precisión atómica y al mismo tiempo a gran escala, en cantidades de millones de átomos. Y de manera que se pudiera controlar el transporte de electrones. Al crear los nanoporos, esperábamos convertirlo en un material semiconductor, de manera que se pudiera incorporar a dispositivos electrónicos para conseguir, por ejemplo, transistores más eficientes.

¿Y qué propiedades obtuvieron al final?

A.M. Bueno, las propiedades electrónicas para convertirlo en semiconductor las obtuvimos. Pero nos dimos cuenta de que, al tener poros de un nanómetro de longitud, además se podría utilizar como filtro.

¿Para filtrar qué?

C.M. Cualquier tipo de líquido o gas en que haya que eliminar algo que mida poco más de un nanómetro. Por ejemplo, los iones de sal solvatados en agua miden 1,2 nanómetros. Por lo tanto, se podría desalinizar agua con una membrana de grafeno nanoporoso y conseguir agua potable a partir del agua de mar. O bien se podría utilizar el grafeno en plantas potabilizadoras, ya que muchos de los contaminantes miden unos pocos nanómetros

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Foto: Graphene | UCL (CC) | Flickr