Membrane desalination and water purification technologies have become important energy-efficient means to secure fresh water resources around the globe. Among the significant recent advancements in the design and development of new membrane systems is the use of graphenes. Graphenes have offered a novel class of mechanically robust, ultrathin, high-flux, high selectivity, and fouling resistant separation membranes that provide opportunities to advance water desalination technologies. The facile synthesis of nanoporous graphene (NPG) and graphene oxide (GO) membranes opens the door for ideal next-generation membranes as cost effective and sustainable alternative to the long-existing thin-film composite polyamide membranes for water purification applications. In this review, we highlight the structure and preparation of NPG and GO membranes. We also discuss the recent experiments, computer simulations and theoretical models, addressing the unique mechanical properties, ion selectivity, and possible transport mechanisms through NPG and GO membranes. We will focus on the fabrication and functionalization schemes of graphene oxide membranes. Particular emphasis is on the antifouling properties of the NPG and GO modified membranes. We believe this review will open new avenues for new innovations and applications of NPG and GO in water desalination and treatment.

Reducing vehicle weight is crucial for enhancing fuel efficiency and reducing emissions in transportation. Traditional composite materials offer improved energy absorption over metals yet are limited by brittleness. This study introduces an innovative approach, inspired by the mantis shrimp's natural defense mechanisms, to enhance the crashworthiness and energy absorption of composite structures, optimizing safety and performance. Utilizing a bio-inspired design, we developed corrugated Carbon Fiber Reinforced Polymer (CFRP) crash box structures, aiming to optimize their energy absorption capabilities and crash force efficiency (CFE) for potential applications in transportation safety. Through a series of quasi-static axial compression tests, the corrugated structures' performance was evaluated against traditional crash box designs. The experimental results demonstrate that the bio-inspired configurations improved crashworthiness characteristics. Strategic manipulation of layer numbers and corrugations led to superior CFE values, indicative of safer, more controlled collision behavior. The "7N-6L" configuration featuring seven corrugations with six layers of CFRP demonstrated the highest efficacy, achieving an optimal CFE of 1.08. This configuration demonstrated a Specific Energy Absorption (SEA) of 1.56 J/g and an Energy Absorption (Ea) of 42.56 J. Furthermore, compared to conventional steel crash boxes, the CFRP crash box with 7N-6L corrugated structure showcased competitive energy absorption capabilities with significantly reduced mass, absorbing 2,850 J with a CFE of 0.91, nearly matching the ideal CFE and highlighting its superior lightweight performance. These results underline the potential of integrating bio-inspired designs to develop robust, lightweight structures for improved crashworthiness, paving the way for safer and more sustainable transportation solutions.

There is a global emphasis on recycling and reuse of plastic waste. Despite constituting over one-third of the world's annual plastic production, only 10 % of polyethylene is recycled. This study explores the use of fused deposition modeling (FDM) to enable the recycling of industrial waste of low-density polyethylene (LDPE) blended with expanded polystyrene (EPS). Two LDPE/EPS ratios (50/50 and 70/30) were investigated, and two types of styrene-ethylene-butylene-styrene (SEBS) rubber were incorporated as compatibilizers. The mechanical, rheological, thermal, and morphological properties of these blends were analyzed to assess their printability. Results indicate that the use of SEBS enhances the mechanical properties, thermal stability, and morphological uniformity of the blends. Particularly, malleated SEBS exhibited superior compatibilizing ability, fostering strong interactions at the LDPE/EPS interface. The best blend, based on printability assessments, was the 50/50 LDPE/EPS ratio with a 5 wt% malleated SEBS. Consequently, this blend was extruded into feedstock filaments, and it was successfully printed via FDM. The proposed blends are anticipated to perform effectively in various applications and serve as a foundation for future development of wear-resistant materials. The outcomes of this study present a novel approach for upcycling LDPE waste while promoting sustainable FDM practices.