هلام مع جسيمات نانوية فضية تطهير المياه بضغط واحد فقط

بعد الكوارث الطبيعية، وخاصة عندما تحدث الفيضانات، قد لا تكون مياه الشرب المأمونة متاحة بسهولة. الآن، طور الباحثون مادة رخيصة وخفيفة الوزن يمكن أن تطهر المياه في أقل من خمس دقائق.

عندما تغمر المياه الملوثة بالبكتيريا المسببة للأمراض، فإن هلام الاسفنج يشرب الماء ويقتل الكائنات الضارة في غضون ثوان. الضغط على هلام ثم يطلق المياه الصالحة للشرب، والمواد تعود إلى شكله الأصلي.

أدفرتيسيمنتادفرتيسيمنت

قوة البكتيريا قتل المادة الجديدة، وصفها في مجلة العلوم والتكنولوجيا البيئية ، يعتمد على بت صغيرة جدا من الفضة المعروفة باسم نانوبارتيكلس جزءا لا يتجزأ من المسام من هلام.

الفضة النانوية هي بالفعل تستخدم على نطاق واسع في المنتجات الاستهلاكية لخصائصها المضادة للبكتيريا. وفقا لوكالة حماية البيئة (إيبا)، وهذا يشمل معجون الأسنان، مزيل العرق، المكملات الغذائية، والملابس، ولعب الأطفال.

هلام مرصع بالفضة مثالي للإغاثة في حالات الكوارث

إن مواد التضمين مع الجسيمات النانوية الفضية ليست تقنية جديدة، ولكن الباحثين من سنغافورة والولايات المتحدة قد ضربوا بنية دعم جديدة تسمى بولي (أكريليت الصوديوم)، وهي مناسبة خاصة لتنقية المياه في مناطق الكوارث.

أدفرتيسيمنت

"يقول أنيل ك. كاروموري، طالب دكتوراه في علوم المواد وتقنية النانو في جامعة رايت الحكومية في دايتون بولاية أوهايو:" إن أكريلات الصوديوم هي إيروجيلز وتمتص الماء عدة مرات أكثر من وزنها ".

بالإضافة إلى كونها خفيفة بما فيه الكفاية للإسقاط من طائرة - ميزة واضحة عند تزويد المناطق التي يصعب الوصول إليها الكوارث - أظهرت الاختبارات في المختبر أن اسطوانة 3. 5 بوصة طويلة من هذا هلام مرصع بالفضة يمكن امتصاص وتنقية نصف لتر من الماء مع ضغط واحد فقط.

أدفرتيسيمنتادفرتيسيمنت

يمكن أيضا إعادة استخدام الهلام، الذي يمكن تسليمه في حالة بحجم الجيب، أكثر من 20 مرة دون أن يفقد صلاحياته البكتيرية. وعلاوة على ذلك، يقدر الباحثون أن هلام حجم الشخصية يمكن أن تكون أقل من 50 سنتا.

التغلب على عقبات المياه النظيفة

أثناء الكارثة الطبيعية، يمكن أن تغمر الفيضانات مياه الصرف الصحي ونفايات الماشية في إمدادات المياه. هذه النفايات مليئة بكتيريا مثل إشريكية القولونية التي يمكن أن تسبب الإسهال، وآلام في البطن، والحمى. في الحالات الأكثر شدة، يمكن أن العدوى البكتيرية تؤدي إلى الجفاف أو الفشل الكلوي.

لمعرفة ما إذا كانت المواد الهلامية يمكن أن تعمل على مياه الفيضانات الملوثة، قام الباحثون باختبار المواد الجديدة على الماء المليء بنوعين من البكتيريا الضارة. E. كولي و العصوية الرقيقة. بعد 15 ثانية، تم تخفيض مستويات البكتيريا إلى 0.1 في المئة من العينة الأصلية. وانخفض هذا إلى مليون عندما تم زيادة وقت الانتظار إلى خمس دقائق.

كان هناك تحد آخر هو الحفاظ على الجسيمات النانوية الفضية المرتبطة بالهلام. في بعض المنتجات الاستهلاكية، نانوبارتيكلس يرشح من المواد ويمكن تناولها من قبل الناس، مع آثار صحية غير معروفة. ووجدت الدراسة أن البتات الصغيرة من الفضة من هذه المنتجات قد تؤثر سلبا على البيئة. في المواد الجديدة، الجسيمات النانوية الفضة تتشبث أكثر إحكاما إلى هلام، وحفظها بأمان من مياه الشرب. يقول كاروموري: "أظهرت أجهزتهم كمية ضئيلة جدا من الفقدان المقبول لمنظمة الصحة العالمية لدى منظمة الصحة العالمية من محتوى الفضة في المياه المعالجة من الفضة حتى بعد الاستخدام المطول. في حين أن أداء هلام جيدا في المختبر، فإنه لا يزال يحتاج إلى اختبار أكثر على نطاق واسع للتأكد من أنه يمكن أن تقتل أنواع مسببات الأمراض - البكتيريا والفيروسات والطفيليات التي تلوث عادة مصادر المياه خلال الكوارث الطبيعية. ويخطط فريق البحث بالفعل لاختبار ميداني في ميانمار.

أدفرتيسيمنت أدفرتيسيمنت

طرق أخرى لتنظيف المياه الملوثة

هذا الجل الجديد ليس المنتج الوحيد في مجال تطهير المياه بالجسيمات النانوية الفضية. استخدم كاروموري وزملاؤه في جامعة رايت الحكومية طريقة مماثلة لزراعة الجسيمات النانوية الفضية على مادة تشبه الرغوة من هياكل الكربون التي يسهل اختراقها. "هذه الرغاوي هي أخف وزنا وأقوى نسبيا"، ويقول كاروموري. كما أنها تسمح الحرارة والكهرباء التي يمكن أن تضاف، مما يعزز تأثير المضادات الحيوية من الجسيمات الفضية.

أبحاثهم مقدمة في مقال عام 2013 في المجلة

رسائل المواد

. قد يكون بعض الوقت قبل أي من هذه العلاجات المياه بالطاقة الفضية متاحة للاستخدام بعد وقوع كارثة. حتى تصبح جاهزة، من المهم أن تلعبها آمنة عندما يتعلق الأمر بمياه الشرب. الإعلان

بالإضافة إلى تخزين المياه المعبأة قبل الطوارئ، تشير مراكز السيطرة على الأمراض والوقاية منها إلى أن الناس يستخدمون إحدى الطرق المثبتة لتطهير مياه الشرب:

غلي الماء لما لا يقل عن واحد (ثلاثة في ارتفاعات أعلى).

إضافة مطهر مثل الكلور التبييض، اليود، أو أقراص ثاني أكسيد الكلور.