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Ciencia de los
Materiales
Las Membranas de Nanotubos Pueden
Lograr una Desalinización Más Barata
23 de
Junio de 2006.
 Una
membrana de nanotubos en un chip de silicio, del tamaño de una moneda,
puede ofrecer una forma menos costosa de extraer la sal del agua.
Este desarrollo, obra de investigadores del Laboratorio Nacional
Lawrence Livermore, también puede brindar otras muchas posibles
aplicaciones.
Los nanotubos, moléculas especiales hechas de átomos de carbono en una
singular configuración, son huecos, y cincuenta mil veces más finos que
un cabello humano. Miles de millones de estos tubos actúan como los
poros en una membrana. La superficie interna superlisa de los nanotubos
permite que líquidos y gases fluyan rápidamente a través de ellos,
mientras que el pequeñísimo tamaño de los poros puede bloquear las
moléculas más grandes. Este fenómeno, previamente inadvertido, abre una
inmensa gama de aplicaciones potenciales.
El equipo de científicos logró medir flujos de líquidos y gases, después
de fabricar una membrana en un chip de silicio con poros de nanotubos de
carbono. La membrana se crea llenando los espacios vacíos entre los
nanotubos de carbono alineados, con un material cerámico especial. Los
poros son tan pequeños que en su diámetro sólo caben seis moléculas de
agua.
"Los flujos de gas y agua que medimos son entre 100 y 10.000 veces más
rápidos que los predichos por los modelos clásicos", destaca Olgica
Bakajin, científica en el citado laboratorio, y directora de la
investigación. "Esto es superior incluso a tener una manguera de jardín
que fuese capaz de suministrar, en la misma cantidad de tiempo, tanta
agua como una manguera contra incendios, que es diez veces más grande".
La investigación fue el resultado de la colaboración entre Olgica
Bakajin y Aleksandr Noy, que recibieron la ayuda, entre otros, de Jason
Holt, Hyung Gyu Park, Yinmin Wang, Michael Stadermann, David Eaglesham y
Alexander Artyukhin. Asimismo, el equipo contó con la labor de Costas
Grigoropoulos, profesor de ingeniería mecánica de la Universidad de
California en Berkeley.
Las membranas que tienen nanotubos de carbono como poros, podrían usarse
en los procesos de desalinización y desmineralización. La extracción de
la sal del agua se realiza normalmente a través de la ósmosis inversa,
usando membranas menos permeables, lo que requiere la aplicación de
altas presiones y resulta bastante caro. Sin embargo, los nanotubos son
más permeables que las membranas convencionales, y podrían reducir los
costes de la energía utilizada en la desalinización en un 75 por ciento.
Otra aplicación potencial para las membranas está en la separación de
los gases. La permeabilidad de estas nuevas membranas a los gases es
alta, y su afinidad con los hidrocarburos puede permitir la disminución
de los costos energéticos en la separación industrial de gases.
Información adicional en:
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