Лента TH Статьи о науке и технике


Новый метод очистки воды путем дезактивации бактерий

∴ 125

По заверениям многочисленных экспертов, в скором времени населению многих регионов Африки и Азии грозит дефицит питьевой воды. По этой причине, многие научные коллективы усиленно работают над поиском принципиально новых методов очистки воды.

Научные сотрудники Стэнфордского университета имеют свое видение на решение этой проблемы. До настоящего времени многие фильтры для очистки воды были основаны на принципе механического удаления болезнетворных бактерий. Однако из-за закупоривания эффективность такого фильтра резко падает с течением времени. Поэтому, куда эффективнее не удалять бактерии, а дезактивировать их в проходящем потоке воды.

Для осуществления подобной задачи, американские исследователи предложили композитный материал, в котором в качестве матрицы выступает хлопок, а армирующими компонентами выступают нанонити серебра, обладающие дезинфицирующими свойствами, а также углеродные нанотрубки, выполняющие роль пористого электрода.

Чтобы продемонстрировать эффективность работы предложенного фильтра авторы статьи выбрали в качестве объекта исследования воду, зараженную бактерией Escherichia coli (E. coli), которую часто можно обнаружить в кишечниках теплокровных живых существ, в том числе и человека. Была проведена серия экспериментов, в ходе которых была исследована зависимость эффективности описанного фильтра в зависимости от приложенного на него напряжения. Исходя из полученных результатов, можно заключить, что именно бактерицидное действие серебряных нанонитей является определяющим для эффективного функционирования фильтра. Определяющим, но не единственным.

В качестве других факторов ученые называют электропорацию клеточной мембраны в присутствии полей высокой напряженности. В заключение, авторы статьи надеются на коммерческий успех своего детища, прежде всего в качестве дополнительного слоя для очистки в уже существующих коммерческих проточных фильтрах.

Рисунок 1. a) Схематическое изображение фильтра. b) Хлопковая матрица обрабатывается чернилами УНТ. c) Серебряные нанонити прикапывается пипеткой из метанольного раствора. d) Введение полученной мембраны в воронку. e) Изображение структуры хлопковых волокон при большом увеличении, полученные с помощью СЭМ. f) СЭМ-фотографии серебряных нанонитей. g) СЭМ-фотография УНТ, покрывающих волокна хлопка.

Рисунок 2. Бактерицидная эффективность фильтров (с серебряными нанонитями и без) при различных значениях приложенного напряжения. Как не трудно заметить бактерицидная эффективность фильтра, в котором отсутствуют серебряные нанонити, значительно ниже.