在偏远地区获得清洁水可能很困难
亚历山大科尔尼延科/阿拉米
一个带有曲柄手柄的简单罐子可以彻底改变灾区和没有电力的偏远社区清洁饮用水的供应。
Xu Deng 成都电子科技大学的教授表示，他和他的同事决心创造一种简单的方法来去除水中的寄生虫以及细菌、病毒和真菌病原体。
“我们在分散式水处理方面一直遇到同样的障碍，”邓说。 “大多数使用点选项要么需要电力，要么需要强烈的阳光，而且速度很慢。”
在离网社区和灾区，传统系统并不可靠，因此他们需要一种发明，只需一分钟的简单手动搅拌即可对水进行彻底消毒。
他们的解决方案基于涂有胺基化学物质的球形二氧化硅纳米颗粒，在水中带正电，以及金纳米颗粒，在搅拌的水中带负电。
“想象一个手摇罐子，里面装有少量工程沙状粉末，”邓说。 “转动几下手柄会在水中产生轻微的剪切力，这种运动会‘唤醒’我们的纳米颗粒。”
金和胺纳米粒子表面的水流会产生电荷，进而导致称为活性氧的氧化化学物质的形成。
“这些活性氧会在微生物膜上打孔，使病原体无法生存或繁殖，”邓说。 “当你停止搅拌时，粉末会自行与水分离，然后你可以从出口抽取干净的水。”
该团队在 16 种对公共健康构成严重风险的高传染性病原体上测试了该设备。它实现了 99.9999% 的减少 大肠杆菌 只需将 50°C 的水搅拌 15 秒，同样减少 霍乱弧菌 1 分钟内。总体而言，它灭活了所有测试的 95% 以上的微生物。
邓说，该设备仍处于概念验证阶段，因此研究人员尚未确定可以消毒多少升水。
“我们可以说的是，每次循环后都会回收同一批颗粒并重复使用，”他说。 “充电后，该系统可提供长时间的持久保护，防止再次污染。”
他说，由于金纳米颗粒的数量如此之少，因此它们的成本微不足道——材料的成本主要由二氧化硅粉末和塑料外壳组成。
基亚拉·内托 澳大利亚悉尼大学的她说，她对纳米粒子爆炸病原体细胞膜的科学和新颖应用印象深刻。 “这是非常聪明、非常棒的工作。”
