I framtiden, kol nanomembraner förväntas kunna filtrera bort mycket fina material. Dessa separeringsskikt är ultratunna, som består av bara ett lager molekyler. I längden, de kan tillåta att separera gaser från varandra, till exempel, filtrerar gifter från luften. För närvarande, grundforskningen handlar om produktion av nanomembraner. Ett forskargrupp som arbetar med professor Dr Armin Gölzhäuser från Bielefeld University har lyckats utveckla en ny väg för att producera sådana membran. Fördelen med detta förfarande är att det tillåter att en mängd olika kolnanomembraner genereras som är mycket tunnare än konventionella membran. Det kommande numret av den berömda forskningstidskriften ACS Nano rapporterar om denna forskningssuccé.

För mer än tio år sedan, Professor Gölzhäuser och hans dåvarande team skapade grunden för den nuvarande utvecklingen, att producera en kolnanomembran från bifenylmolekyler. I den nya studien, processen ändrades för att möjliggöra användning av andra utgångsmaterial. Förutsättningen är att dessa molekyler också är utrustade med flera så kallade fenylringar. För deras nya metod, forskarna använder utgångsmaterialet i pulverform. De löser pulvret till ren alkohol och sänker ner ett mycket tunt metallskikt i denna lösning. Efter en kort tid sätter de upplösta molekylerna sig på metallskiktet för att bilda ett monoskikt av molekyler. Efter att ha utsatts för elektronbestrålning, monoskiktet blir en tvärbunden nanomembran. Därefter ser forskarna till att metallskiktet sönderfaller, lämnar bara nanomembranen kvar. 'Ända tills nu, vi har tagit fram små prover som är några centimeter stora, säger Gölzhäuser. 'Dock, med denna process är det möjligt att göra nanomembraner som är så stora som kvadratmeter. '

Denna nya metod är så speciell eftersom forskarna kan producera skräddarsydda nanomembraner. 'Varje utgångsmaterial har en annan egenskap, från tjocklek eller genomskinlighet till elasticitet. Genom att använda vår process, dessa egenskaper överförs till nanomembranen. ' På det här sättet, kolnanomembraner kan produceras för att möta många olika behov. 'Det var inte möjligt förr nu', säger Gölzhäuser.

Vidare, grafen kan tillverkas av nanomembraner. Forskare över hela världen förväntar sig att grafen har tekniskt revolutionerande egenskaper, eftersom den har en extremt hög draghållfasthet och kan leda elektricitet och värme mycket bra. Omvandlingen från nanomembraner till grafen är enkel för Bielefeld -forskarna:Membranen måste värmas i vakuum vid en temperatur av cirka 700 grader Celsius. Gölzhäuser team arbetar med projektet med fysiker från Ulm University, Frankfurt universitet och Max Planck Institute for Polymer Research. Studien har finansierats av Bundesministerium för utbildning och forskning (BMBF) och German Research Foundation (DFG).