En ny typ av grafenbaserat filter kan vara nyckeln till att hantera den globala vattenkrisen, en studie har avslöjat. Det nya grafenfiltret, som har utvecklats av Monash University och University of Kentucky, gör att vatten och andra vätskor kan filtreras nio gånger snabbare än det nuvarande ledande kommersiella filtret.

Enligt World Economic Forums Global Risks Report, brist på tillgång till kassaskåp, rent vatten är den största risken för samhället under det kommande decenniet. Men vissa av dessa risker kan mildras genom utvecklingen av detta filter, som är så stark och stabil att den kan användas under längre perioder i de hårdaste frätande miljöerna, och med mindre underhåll än andra filter på marknaden.

Forskargruppen leddes av docent Mainak Majumder från Monash University. Docent Majumder sa att nyckeln till att göra deras filter var att utveckla en viskös form av grafenoxid som kunde spridas mycket tunt med ett blad.

"Denna teknik skapar ett enhetligt arrangemang i grafen, och att jämnheten ger vårt filter speciella egenskaper, "Associate Prof Majumder sade.

Denna teknik gör att filtren kan produceras mycket snabbare och i större storlekar, vilket är avgörande för att utveckla kommersiella applikationer. Det grafenbaserade filtret kan användas för att filtrera kemikalier, virus, eller bakterier från en mängd vätskor. Det kan användas för att rena vatten, mejeriprodukter eller vin, eller vid tillverkning av läkemedel.

Detta är första gången som ett grafenfilter har kunnat produceras i industriell skala - ett problem som har plågat det vetenskapliga samfundet i åratal.

Medlem i forskargruppen och doktorand, Abozar Akbari, sa att forskare hade vetat i åratal att grafenfilter hade imponerande egenskaper, men tidigare hade de varit svåra och dyra att producera.

"Det har varit en tävling att se vem som kan utveckla den här tekniken först, eftersom grafenbaserade filter hittills bara kunde användas i liten skala i labbet, "Sade Akbari.

Grafen är ett galler av kolatomer så tunt att det anses vara tvådimensionellt. Det har hyllats som ett "under-material" på grund av dess otroliga prestandaegenskaper och utbud av potentiella applikationer.

Lagets nya filter kan filtrera bort allt större än en nanometer, vilket är cirka 100, 000 gånger mindre än bredden på ett människohår.

Forskningen har samlat intresse från ett antal företag i USA och Asien och Stillahavsområdet, de största och snabbast växande marknaderna för nanofiltreringsteknik.

Teamets forskning stöddes av branschpartner Ionic Industries, samt ett antal Australian Research Council -bidrag.

Ionic Industries VD, Mark Muzzin, sa att nästa steg var att få det patenterade grafenbaserade filtret på marknaden.

"Vi utvecklar för närvarande sätt att testa hur filtret klarar sig mot särskilda föroreningar som är av intresse för våra kunder", sade Muzzin.

Medförfattare till forskningen och direktör för Center for Membrane Science, Professor Dibakar Bhattacharyya, från University of Kentucky, sade:"Möjligheten att kontrollera tjockleken på filtret och uppnå en skarpare avstängning i separationen, och användning av endast vatten som gjutlösningsmedel, är ett kommersiellt genombrott. "