石墨烯擁有獨特的力學和電學特征，但其與水的相互作用卻讓人困惑：石墨烯表面排斥水，但浸入水中的石墨烯薄膜毛細信道，卻允許水快速滲透。石墨烯與水之間這種“若即若離”的關系令研究人員費解。基于這種神奇的特征，英國曼徹斯特大學研究人員開發出一種新型石墨烯氧化物薄膜，能有效地過濾海水中的鹽。在全球淡水資源缺乏的背景下，此項發明未來在海水淡化產業中必然有非常好的應用前景。

    石墨烯由單層六邊形晶體狀的碳原子組成，延展性和導電性極好，是最受矚目的未來世界新材料之一。但是，現有的生產方法（例如化學氣相沉積法）不僅成本高昂，且產量很少，石墨烯篩網的批量生產和規模化應用幾乎是一件遙不可及的事。奈爾博士介紹說，氧化石墨烯可以透過簡單的氧化反應來制造。他告訴BBC記者，一開始，做為一種墨水，或說溶液，我們可以先在基質上或可滲透性材料上構造它，然后再將其做為膜來使用。他提出，在規模化生產和成本控制方面，氧化石墨烯比單層石墨烯原子有潛在優勢。

    當普通的鹽在水中溶解時，水分子會在鹽分子外面成一層“外殼”。這使氧化石墨烯薄膜上的毛細管能吸附鹽分子，而不隨著水流走。奈爾博士說：水分子可以通過導管，但是氯化鈉不可以。氯化鈉溶解在水中總需要水分子的幫助，外面包裹著“水殼”的氯化鈉比石墨烯薄膜的導管直徑要大，所以它無法通過。與此相反的是，水分子可以快速通過這層膜，因此這是非常理想的海水淡化裝置。

    目前世界上最常見的淡化裝置使用的是聚合物薄膜。奈爾博士說，透過物理手段將水從離子溶液中分離出來，可說是開啟了一扇降低海水凈化成本的大門。總之，我們最終的目的是以海水或廢水為原料，用最少的能量投入產出飲用水。

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責任編輯：龐雪潔

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