호주 로열 멜버른 공과대학(RMIT University)과 뉴사우스웨일스 대학(University of New South Wales)의 연구진은 현재 기술보다 100배 이상 더 빠르게 더러운 물을 정수할 수 있는 새로운 나노필터를 개발했다. 이 나노필터는 물속에서 중금속과 오일을 놀라운 속도로 걸러 낼 수 있었다. 이 기술은 단순하면서 쉽게 확장할 수 있고 액체 금속 위에서 자연적으로 성장하는 나노구조를 활용했다.

전 세계적으로 수질 오염은 큰 문제로 대두되고 있다. 9명 중의 1명은 집 근처에 깨끗한 물이 없다. 중금속 오염은 심각한 건강 문제를 야기하며 특히 어린이에게 위험하다. 이번에 개발된 나노필터는 환경 친화적이고 확장 가능하며 저렴한 비용으로 만들 수 있다. 그리고 물에서 납과 오일을 제거하는 실험을 통해서 이것들을 매우 빠르게 제거할 수 있다는 것을 확인했고, 다른 오염 물질도 제거할 수 있을 것이라고 기대하고 있다.

이 기술은 모양이 다른 나노구조를 원자적으로 얇게 성장시킬 수 있고, 이런 나노구조 시트는 나노필터 또는 나노섬유 구조로 사용된다.

제조 공정을 살펴보면, 우선 갈륨 기반의 액체 금속과 알루미늄을 결합하여 합금을 만든다. 이런 합금을 물에 노출시키면 알루미늄 산화물 화합물 나노시트가 자연적으로 표면에서 성장한다. 이런 원자적으로 얇은 층은 인간의 머리카락보다 10만 배 더 얇고 주름진 형태를 가진 다공성 구조로 구성되어 있다. 이런 알루미늄 산화물 화합물 나노시트는 오염 물질은 흡수하지만 물은 빠르게 통과시킨다.

이번에 개발된 액체 금속 화학 공정은 전자, 멤브레인, 광학, 촉매 작용 등의 산업 전반에 걸쳐 다양한 적용될 수 있을 것이다. 이 기술은 쉽게 대량 생산할 수 있고 액체 금속을 재사용할 수 있으며 제조 공정 동안에 짧은 반응 시간과 저온만을 필요로 하기 때문에 중요한 산업적 가치를 가지고 있다.

이 새로운 나노필터는 더러운 물을 정수할 수 있는 저렴한 초고속 방법이 될 수 있을 것이다. 이 연구결과는 저널 Advanced Functional Materials에 게재되었다(doi:10.1002/adfm.201804057).