Новые материалы позволят повысить доступность чистой воды во всем мире.
Каждый шестой житель Земли испытывает нехватку чистой воды. Это приводит к резкому ухудшению санитарных условий и, как следствие, к желудочно–кишечным заболеваниям – главной причине смертности во всем мире. Решить эту проблему можно было бы с помощью водяных фильтров, но они слишком дороги для того, чтобы их можно было распространять в достаточном количестве. Однако в последнее время в связи с развитием нанотехнологий появилась возможность использовать для изготовления водяных фильтров такие дешевые материалы, как хлопчатобумажная ткань или пакетики для чая.
Их себестоимость – меньше пенса. Обычные водяные фильтры обладают мелкими порами, задерживающими бактерии. Со временем поры забиваются, что требует
дорогостоящей замены фильтрующего элемента. И Цуй (Yi Cui), исследователь из Стэнфордского университета, занимающийся изучением материалов, нашел способ не задерживать бактерии, а убивать их с помощью серебра и электрического тока. Для этого он погрузил обычную хлопчатобумажную
ткань, приобретенную в розничной сети Walmart, в раствор со смесью электропроводящих углеродных нанотрубочек и серебряных нанопроволочек.
Серебро – мощное бактерицидное средство, эффект которого частично обусловлен повреждающим действием ионов серебра на генетический аппарат бактерий. Слабый электрический ток (для создания которого достаточно было двух батареек по 9 В) усиливает эффект серебра, нарушая проницаемость клеточных мембран. При лабораторных испытаниях разработанный Цуем фильтр уничтожал до 98% находящихся в воде кишечных палочек.
Поскольку же поры в хлопчатобумажной ткани большие, производительность такого фильтра была в 80 тыс. раз выше, чем обычных. Еще дешевле оказался фильтр из пакетика типа чайного, заполненного покрытыми бактерицидным
веществом углеродными гранулами. Исследователи из Стелленбошского университета (ЮАР) нашли способ упаковывать химические вещества в нанотрубочки для того, чтобы повышать поверхность контакта и тем самым эффективно задерживать токсические вещества и бактерии. Разработанный
ими фильтр умещается в бутылочное горлышко и стоит меньше цента. Каждый такой пакетик очищает 1 л загрязненной воды.
В настоящее время эта технология испытывается Южноафриканским бюро стандартов, и по окончании испытаний планируется раздать такие фильтры нуждающемуся населению.