Гель с серебряными наночастицами дезинфицирует воду только с одним соком

После стихийных бедствий, особенно при наводнении, безопасная питьевая вода может быть недоступна. Теперь исследователи разработали дешевый, легкий материал, который может дезинфицировать воду всего за пять минут.

При окунании в воду, загрязненную болезнетворными бактериями, губчатый гель впитывает воду и убивает вредные организмы в течение нескольких секунд. Сжатие геля затем выпускает питьевую воду, и материал возвращается к своей первоначальной форме.

рекламаРеклама

Силы бактерий нового вещества, описанные в журнале Environmental Science & Technology, зависят от очень маленьких кусочков серебра, известных как наночастицы, встроенных в поры геля.

Серебряные наночастицы уже широко используются в потребительских продуктах для их антибактериальных свойств. Согласно Агентству по охране окружающей среды (EPA), это включает зубную пасту, дезодорант, пищевые добавки, одежду и детские игрушки.

Серебряный гель, идеально подходящий для облегчения последствий стихийных бедствий

Встраивание материалов с наночастицами серебра не является новой техникой, но исследователи из Сингапура и Соединенных Штатов столкнулись с новой структурой поддержки, называемой поли (акрилатом натрия), который особенно подходит для очистки воды в районах бедствия.

Реклама

«Акрилаты натрия являются аэрогелями и поглощают воду во много раз больше, чем их вес», - говорит Анил К. Карумури, студент PhD по материаловедению и нанотехнологиям в Государственном университете Райт в Дейтоне, штат Огайо.

В дополнение к тому, чтобы быть достаточно легким, чтобы упасть с самолета - явное преимущество при поставке труднодоступных зон бедствий - тесты в лаборатории показали, что 3,5-дюймовый цилиндр этот серебристый гель может впитать и очистить пол-литра воды одним нажатием.

РекламаРеклама

Гель, который может быть доставлен в карманном корпусе, также может быть повторно использован более 20 раз, не теряя способности убивать бактерии. Более того, исследователи считают, что гель личного размера может быть изготовлен менее чем за 50 центов.

Преодоление препятствий для чистой воды

Во время стихийного бедствия затопление может сбросить сточные воды людей и отходы животноводства в водоснабжение. Эти отходы заполнены бактериями, такими как Escherichia coli, которые могут вызывать диарею, боль в животе и лихорадку. В более тяжелых случаях бактериальная инфекция может привести к обезвоживанию или почечной недостаточности.

Чтобы проверить, могут ли гели воздействовать на загрязненные паводковые воды, исследователи протестировали новый материал на воде, покрытой двумя типами потенциально опасных бактерий - E. coli и Bacillus subtilis. Через 15 секунд уровни бактерий были снижены до 0.1% от исходного образца. Это снизилось до миллиона, когда время ожидания было увеличено до пяти минут.

Другая проблема заключалась в том, чтобы наносить наночастицы серебра на гель. В некоторых потребительских продуктах наночастицы выщелачиваются из материала и могут потребляться людьми с неизвестными последствиями для здоровья. Исследование, проведенное в 2013 году PLoS ONE, показало, что крошечные кусочки серебра из этих продуктов могут также неблагоприятно влиять на окружающую среду.

В новом материале серебряные наночастицы крепко прилипают к гелю, сохраняя их безопасно из питьевой воды. «На их устройствах было показано, что количество серебра в обработанной воде серебра даже при длительном использовании имеет очень минимальное количество приемлемых для ВОЗ количества воды [World Health Organization], - говорит Карамури.

Несмотря на то, что гель хорошо работает в лаборатории, его все еще нужно тестировать более широко, чтобы убедиться, что он может убить виды патогенов - бактерии, вирусы и паразиты - которые обычно загрязняют источники воды во время стихийных бедствий. Исследовательская группа уже планирует проведение полевых испытаний в Мьянме.

РекламаРеклама

Другие способы очистки загрязненной воды

Этот новый гель не является единственным продуктом для дезинфекции воды с наночастицами серебра. Карумури и его коллеги из Университета Райт использовали аналогичный метод выращивания наночастиц серебра на пеноподобном материале из пористых углеродных структур. «Эти пены легче и сравнительно сильнее, - говорит Карумури. Они также позволяют добавлять тепло и электроэнергию, что повышает антибиотический эффект частиц серебра.

Их исследование представлено в статье, опубликованной в журнале « ». Возможно, наступит некоторое время, прежде чем любая из этих обработок воды с использованием серебра будет доступна для использования после катастрофы. Пока они не готовы, важно, чтобы это было безопасно, когда дело доходило до питьевой воды.

Реклама

В дополнение к запасам воды в бутылках до чрезвычайной ситуации Центры по контролю и профилактике заболеваний предлагают, чтобы люди использовали один из этих проверенных методов для дезинфекции питьевой воды:

Вскипятите воду, по крайней мере, для одного минуты (три на более высоких отметках).

• Добавьте дезинфицирующие средства, такие как хлорный отбеливатель, йод или таблетки с диоксидом хлора.
• Отфильтруйте воду с помощью сертифицированного фильтра для воды.
• Подробнее о Healthline

Добавление серебра в антибиотики усиливает их способность

• E. coli
• Инфекция: причины, симптомы и профилактика Основы готовности к чрезвычайным ситуациям
• Загрязненные воды: как ваш отдых на пляже сравнивается?
• Жардиадиоз: причины, симптомы и профилактика