Gel med sølv nanopartikler desinficerer vand med kun et tryk

Efter naturkatastrofer er sikkert drikkevand måske ikke let tilgængeligt, især når der er oversvømmelse. Nu har forskere udviklet et billigt, letvægtsmateriale, der kan desinficere vand i så lidt som fem minutter.

Når dyppet i vand forurenet med sygdomsfremkaldende bakterier, suger den svamplignende gel vandet op og dræber skadelige organismer inden for få sekunder. Klemme gelen frigiver derefter drikkebart vand, og materialet vender tilbage til sin oprindelige form.

Miljøvidenskab og Teknologi, afhænger af meget små sølvkendte nanopartikler, der er indlejret i porer af gelen. Sølv nanopartikler er allerede meget anvendt i forbrugerprodukter til deres antibakterielle egenskaber. Ifølge Miljøstyrelsen (EPA) omfatter dette tandpasta, deodorant, kosttilskud, tøj og børns legetøj.

Sølvpudset gel Ideel til katastrofehjælp

Indlejring af materialer med sølv nanopartikler er ikke en ny teknik, men forskerne fra Singapore og USA har ramt en ny støttestruktur kaldet poly (natriumacrylat) -det er særligt velegnet til rensning af vand i katastrofeområder.

Annonce

"Natriumacrylater er aerogeler og absorberer vand mange gange mere end deres vægt", siger Anil K. Karumuri, en Ph.D.-studerende i Materials Science and Nanotechnology på Wright State University i Dayton, Ohio.

Ud over at være lys nok til at falde fra et fly - en klar fordel ved forsyning af vanskelige at nå katastrofezoner - viste tests i laboratoriet, at en 3,5 cm lang cylinder af Denne sølvbelagte gel kan opsuge og rense en halv liter vand med kun en klemning.

AnnonceAdvertisement

Gelen, som kunne leveres i lommeformat, kan også genanvendes mere end 20 gange uden at miste dets bakteriedræbende kræfter. Desuden vurderer forskerne, at en personlig størrelse gel kan laves for mindre end 50 cent.

Overvinde hindringer for rent vand

Under en naturkatastrofe kan oversvømmelser dumpe menneskeligt spildevand og husdyraffald i vandforsyningen. Disse affald er fyldt med bakterier som

Escherichia coli, der kan forårsage diarré, mavesmerter og feber. I mere alvorlige tilfælde kan bakterieinfektion føre til dehydrering eller nyresvigt. For at se om gelerne kunne arbejde på forurenet oversvømmelsesvand testede forskerne det nye materiale på vandlået med to typer potentielt skadelige bakterier -

E. coli og Bacillus subtilis. Efter 15 sekunder blev bakterieniveauerne reduceret til 0.1 procent af den oprindelige prøve. Dette faldt til en milliontedel, da ventetiden blev forøget til fem minutter. En anden udfordring var at holde sølv nanopartikler fastgjort til gelen. I nogle forbrugerprodukter lækker nanopartikler ud af materialet og kan indtages af mennesker med ukendte helbredseffekter. En 2013

PLoS ONE undersøgelse viste, at små sølvbitar fra disse produkter også kan påvirke miljøet negativt. I det nye materiale klæber sølv nanopartiklerne tættere på gelen og holder dem trygt ud af drikkevandet. "Deres udstyr viste en meget minimal tabacceptabel WHO [World Health Organization] mængde sølvindhold i det behandlede vand af sølv selv efter langvarig brug," siger Karumuri.

Medens gelen har fungeret godt i laboratoriet, skal den stadig testes mere bredt for at sikre, at det kan dræbe slags patogener - bakterier, vira og parasitter - der typisk forurenser vandkilder under naturkatastrofer. Forskerholdet planlægger allerede en felttest i Myanmar.

AnnonceAdvertisement

Andre måder at rengøre forurenet vand

Denne nye gel er ikke det eneste produkt i udvikling til desinfektion af vand med sølv nanopartikler. Karumuri og kolleger på Wright State University brugte en lignende metode til at dyrke sølv nanopartikler på et skumlignende materiale af porøse carbonstrukturer. "Disse skum er lettere og forholdsvis stærkere," siger Karumuri. De tillader også varme og el til at blive tilsat, hvilket forbedrer sølvpartiklernes antibiotiske virkning.

Deres forskning er præsenteret i en artikel i 2013 i tidsskriftet

Materials Letters. Det kan vare lidt tid før nogen af disse sølvdrevne vandbehandlinger er tilgængelige til brug efter en katastrofe. Indtil de er klar, er det vigtigt at spille det sikkert, når det kommer til drikkevand.

Annonce

Ud over at tømme op på flaskevand før en nødsituation foreslår Centers for Disease Control and Prevention at folk bruger en af disse dokumenterede metoder til at desinficere drikkevand:

Kog vandet i mindst en minut (tre i højere højder).