Gél Az ezüst nanorészecskékkel fertőtleníti a vizet csak egy squeeze-vel

Természeti katasztrófák, különösen akkor, ha az árvíz bekövetkezett, a biztonságos ivóvíz nem feltétlenül áll rendelkezésre. A kutatók egy olcsó, könnyű anyagot fejlesztettek ki, amely akár öt perc alatt is fertőtlenítheti a vizet.

Ha a betegséget okozó baktériumokkal szennyezett vízbe mártott, a szivacsszerű gél áztatja a vizet és másodperceken belül megöli a károsító szervezeteket. A gél összenyomása után felszabadul az ivóvíz, és az anyag visszatér eredeti alakjához.

A Environmental Science & Technology folyóiratban leírt baktériumölő képességek nagyon csekély mennyiségű ezüst-nanorészecskékből ismertek - beágyazódtak a a gél pórusai. Ezüst nanorészecskéket már széles körben használják a fogyasztói termékekben az antibakteriális tulajdonságaik miatt. A Környezetvédelmi Ügynökség (EPA) szerint ez magába foglalja a fogkrémet, a dezodorokat, az étrendkiegészítőket, a ruházatot és a gyermekjátékokat.

"A nátrium-akrilátok aerogélek és sokszor nagyobb vizet szívnak fel a szervezetükben, mint a testsúlyuk" - mondja Anil K. Karumuri, az Oxfordi Dayton-i Wright Állami Egyetem Anyagtudományi és Nanotechnológiai Tanszéke.

Amellett, hogy elég könnyű ahhoz, hogy a repülőgépről lehessen, egyértelmű előnye a nehezen elérhető katasztrófa zónák ellátása során, a laboratóriumi vizsgálatok azt mutatták, hogy egy 3,5 hüvelykes hosszúságú henger ez az ezüstszínű gél áztassa fel és tisztítsa meg fél liter vízzel egyetlen nyomással.

AdvertisementMix

A zselé méretű kiszerelésű géppel több mint 20 alkalommal újra felhasználható, anélkül, hogy elveszítené a baktériumölő képességét. Ráadásul a kutatók becslése szerint egy személyi méretű gél kevesebb, mint 50 cent lehet.

A tiszta vízre vonatkozó akadályok leküzdése

Természeti katasztrófa esetén az árvizek az emberi szennyvizet és az állati hulladékot a vízellátásba bocsátják. Ezek a hulladékok tele vannak olyan baktériumokkal, mint a Escherichia coli

, amelyek hasmenést, hasi fájdalmat és lázot okozhatnak. Súlyosabb esetekben a bakteriális fertőzés dehidrációhoz vagy veseelégtelenséghez vezethet.

Ahhoz, hogy lássák, hogy a gélek képesek-e a szennyezett árvízi vizeken dolgozni, a kutatók az új anyagot kétféle potenciálisan káros baktériummal (E) fűtött vízzel tesztelték. coli és

Bacillus subtilis. 15 másodperc elteltével a baktériumok szintje 0-ra csökkent.Az eredeti minta 1 százaléka. Ez egy milliomodikra esett, amikor a várakozási idő öt percre emelkedett. Egy másik kihívás az volt, hogy az ezüst nanorészecskéket a gélhez rögzítették. Bizonyos fogyasztási cikkekben a nanorészecskék kiszivárognak az anyagból, és az emberek érintkezésbe kerülhetnek, ismeretlen egészségügyi hatásokkal. Egy 2013 PLoS ONE vizsgálat szerint ezeknek a termékeknek az apró bitjei szintén káros hatással lehetnek a környezetre.

Az új anyagban az ezüst nanorészecskék szorosabban ragadnak a gélhez, biztonságban tartva az ivóvizet. "Eszközeik kimutatták, hogy nagyon minimális veszteség-elfogadható WHO [Egészségügyi Világszervezet] mennyisége ezüsttartalmú a kezelt vízben - ezüst, még hosszan tartó használat után is - mondja Karumuri. Bár a gél jól működik a laborban, még mindig szélesebb körben kell tesztelni annak érdekében, hogy megölje a kórokozók - baktériumok, vírusok és paraziták -, amelyek jellemzően szennyezik a vízforrásokat a természeti katasztrófák során. A kutatócsoport már Mianmarban terepi tesztet tervez. AdvertisementAdvertisement

Egyéb módszerek a szennyezett víz tisztítására

Ez az új gél nem az egyetlen olyan termék, amely víz fertőtlenítésére szolgál ezüst nanorészecskékkel. Karumuri és a Wright State University-nél dolgozó kollégái hasonló módszereket alkalmaztak az ezüst nanorészecskék termesztésére porózus szénszálas szerkezetek habszerű anyagán. "Ezek a habok könnyebbek és viszonylag erősebbek" - mondja Karumuri. Ezenkívül lehetővé teszik a hő és a villamos energia hozzáadását, ami növeli az ezüstrészecskék antibiotikus hatását.

Kutatásukat a

Materials Letters

folyóirat című 2013-as cikkében mutatják be.

Előfordulhat, hogy az ezüsttel működő vízkezelések közül bármelyik katasztrófa után is rendelkezésre áll. Amíg készen vannak, fontos, hogy biztonságos legyen az ivóvízben. Reklám A palackozott vízen való vészhelyzet előtti feltöltés mellett a Centers for Disease Control és Prevention azt javasolja, hogy az emberek használják az alábbi bevált módszerek egyikét az ivóvíz fertőtlenítésére:

Forraljuk fel a vizet legalább egy perc (három magasabb magasságban).

Adjunk hozzá fertőtlenítőszert, például klór-fehérítőt, jódot vagy klórdioxid tablettát.

Szűrje le a vizet egy tanúsított vízszűrő segítségével.