Екологія
Нано-фільтр електрика дешевий спосіб очищення питної води
- Опубліковано: Четвер, 11 червня 2015, 19:14
Всім відомо, що вода – основа життя на землі. Між тим, згідно зі статистикою, на даний момент майже мільярд людей (з шести мільярдів населення Землі не мають доступу до чистої і безпечної питної води.
Рішення проблеми, як завжди, впирається в гроші. На цьому тлі особливо оптимістично звучать повідомлення вчених про розробку і успішне початковому випробуванні нової дешевої технології фільтрації, що дозволяє вбивати до 98 відсотків хвороботворних бактерій у воді за лічені секунди без засмічення фільтра.
Доповідь під назвою «Швидка стерилізація води з допомогою одновимірних наноструктур» («High Speed Water Sterilization Using One-Dimensional Nanostructures») був представлений в серпні 20010го року в Nano Letters, щомісячному журналі Американського хімічного товариства.
Принцип роботи більшості очисників води і полягає в захопленні бактерій крихітними порами фільтруючого матеріалу. Чим же поганий цей метод, і чому йому стали шукати заміну?
Yi Cui і його колеги пояснюють, що видалення з води бактерій та інших організмів є надзвичайно важливим процесом не тільки з точки зору санітарії та безпеки питної води, але також і для промисловості. Причиною тому – відкладення в порах матеріалу загиблих мікроорганізмів або продуктів їх життєдіяльності, що приводить до забивання фільтра і, отже, необхідності його частої заміни. Крім того, вода пропускається через такі фільтри під тиском, створюваним електронасосом, що також вимагає чималих витрат енергії.
Новий матеріал принципово відрізняється від інших тим, що дозволяє воді вільно протікати через відносно великі пори. При цьому фільтр забезпечує не просто захоплення і утримування мікроорганізмів, а повне їх знищення.
Учені знали, що присутність у воді срібла або проведення через неї електрики здатне вбивати хвороботворні бактерії. Вони вирішили об'єднати обидва підходи – вплести в бавовняну тканину срібні дротики діаметром 40-100 нм, а потім додати до цієї конструкції покриття з вуглецевих нанотрубок, що додало фільтру додаткову електропровідність.
Випробування матеріалу на прикладі води, заражених кишковою паличкою, показали, що пропущений через тканину з сріблом електричний струм призводить до загибелі понад 98 відсотків бактерій.
Таким чином, велика площа поверхні пристрою в поєднанні з високою концентрацією електричного поля поблизу контактів срібних нанодротиків дає можливість досить ефективною деактивації бактерій.
За словами вчених, така технологія може істотно знизити витрати, пов'язані з використанням широкого спектру технологій фільтрації для знезараження води, а також їжі, повітря і фармацевтичних препаратів, в яких необхідність в частій заміні фільтрів є серйозною і найчастіше фінансово важкою проблемою.
