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 據報道，來自澳大利亞的研究人員們設計出一種納米快速過濾器。與現有技術相比，該過濾器清洗臟水的速度比其快100倍。

設備易于擴大規模生產。該技術采用了自然生長在液態金屬上的納米結構。

皇家墨爾本理工大學(RMIT)和新南威爾士大學(UNSW)的研究人員是這一創新的締造者，他們證明了以超快速度過濾水中的重金屬和油是可以實現的。

如圖所示為一種表面長有片狀氧化鋁化合物的金屬液滴。每個0.03mm的薄片由大約20,000個納米片堆疊而成。圖片來源：RMIT

RMIT的研究員Ali Zavabeti博士說，水污染仍然是全球面臨的重大挑戰之一——每9個人中就有1個人家里沒有干凈的水。

Zavabeti說：“重金屬污染會導致嚴重的健康問題，尤其兒童更易受到傷害。”

我們的新型納米過濾器具有可持續性、環保性、可擴展性且成本較低。我們已經證明它可以去除水中的鉛和油，但我們也知道它有可能對其他常見污染物也有效。以前的研究已經表明：我們所用的材料可有效吸收汞、硫酸鹽和磷酸鹽等污染物。隨著進一步的開發和商業支持，這種新型納米過濾器可成為解決臟水問題廉價且超快的解決方案。

研究人員開發的液態金屬化學工藝具有廣泛的應用前景，包括：電子、膜、光學和催化等領域。

“該技術具有重要的工業價值。因為它可以很容易地進行升級，液態金屬可以重復使用，而且這個過程只需很短的反應時間且所需溫度較低，”Zavabeti說。

項目負責人為Kourosh Kalantar-zadeh教授，他還擔任澳大利亞研究理事會榮譽教授、澳大利亞研究理事會榮譽研究員和新南威爾士大學化學工程教授，他表示：該過程中所利用的液態金屬化學能夠使不同形狀的納米結構得以生長，或者可應用于納米過濾器原子級別厚度的片材或納米纖維結構。

傳統上生長這些材料是功率密集型，需要高溫、大量的加工時間并需使用有毒金屬。而液態金屬化學避免了所有這些問題，因此它是一個很好的替代品。

它的運行機制是怎么樣的呢？

突破性的技術具有四個特點：可持續性、環保性、可擴展性、成本較低。研究人員通過將鎵基液態金屬與鋁相結合來制造合金。當該合金暴露于水中時，納米級的片狀氧化鋁化合物在表面上自然地生長。這些原子薄層比人類頭發細10萬倍，其以褶皺方式重新堆疊，使其具有高度多孔性。這種特性使得水能夠快速通過，氧化鋁化合物負責吸收污染物。

實驗表明：由堆疊的原子薄片制成的納米過濾器，可有效去除被污染且超過安全飲用水平13倍的鉛，并且其十分擅于從水中分離油。

該過程不會產生浪費。液態金屬只需鋁和水就能重新用于新的納米結構上。研究人員開發的方法可用于生長納米結構材料，如超薄片材和納米纖維。這些不同的形狀具有不同的特征。納米過濾器實驗中使用的超薄片具有高機械剛度，而納米纖維是高度半透明的。生長具有不同特性材料的能力有利于實現定制不同形狀，以增強它們在電子、膜、光學和催化等多領域所需的不同性質。