Нанофильтры: чистая вода без обмана
Предложен метод обеззараживания воды с помощью наноструктур
Дмитрий Сафин, Компьюлента
В Стэнфордском университете (США) изготовлена модель фильтра из хлопчатобумажной ткани с добавлением нанопроволок и нанотрубок, предназначенного для обеззараживания воды.
Известные варианты фильтров, которые механически задерживают микроорганизмы, пропускают воду довольно медленно; кроме того, жидкость приходится подавать под напором, а это требует дополнительного оборудования и увеличивает расход электроэнергии. Новая модель, по словам авторов, работает примерно в 80 000 раз быстрее, демонстрируя пропускную способность одного квадратного метра ткани, равную 100 кубометрам в час. При этом вода может поступать естественным образом, под действием силы тяжести.
Серебряные нанопровода в структуре ткани, которой принадлежат крупные волокна
(иллюстрация авторов работы).
Основой фильтра служит обычная хлопчатобумажная ткань, которую на несколько минут погружают в раствор серебряных нанопроволок (благородного металла на их производство уходит, как уверяют учёные, совсем немного) и углеродных нанотрубок. Диаметр последних доходил до одного нанометра, а их длина измерялась единицами микрометров, тогда как нанопроволоки диаметром 40–100 нм вытягивались до 10 мкм. После такой обработки ткань приобретает отличные токопроводящие свойства.
Обеззараживающий эффект даёт пропускание небольшого тока. Фильтр можно запитать от компактной солнечной батареи или двух 12-вольтовых автомобильных аккумуляторов. В экспериментах с бактериями Escherichia coli фильтр толщиной около 6,5 см снижал концентрацию микроорганизмов более чем на 98%.
В ближайшем будущем исследователи планируют провести опыты с другими видами бактерий.
Сравнение эффективности действия описанного выше варианта фильтра
и его «облегчённых» модификаций (иллюстрация авторов работы).
Полная версия отчёта будет опубликована в журнале Nano Letters (David T. Schoen et al., High Speed Water Sterilization Using One-Dimensional Nanostructures).
Подготовлено по материалам Стэнфордского университета (High-speed filter uses electrified nanostructures to purify water at low cost).
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru
01.09.2010