BTC/USD 10900.54 1.46%
ETH/USD 364.16 2.78%
LTC/USD 46.40 1.02%
BRENT/USD 42.89 0.00%
GOLD/USD 1880.90 21.20%
RUB/USD 78.67 2.41%
Tokyo
Moscow
New-York

Инженеры создали антибактериальную мембрану для очистки воды

0

Чистая вода

Инженеры разработали новую технологию производства фильтрационных мембран из бактериальной наноцеллюлозы и графена, которые способны эффективно очищать воду и обладают уникальными антибактериальными свойствами.

Ученые прогнозируют, что к 2025 году половина населения Земли будет жить в районах с дефицитом питьевой воды, поэтому исследователи активно занимаются разработкой фильтрующих устройств. Группа инженеров из Вашингтонского университета в течение пяти лет искала способ создания эффективных антибактериальных мембран, не содержащих золота или других дорогих материалов.

Процесс формирования их нового изобретения начинается с выращивания бактерий Gluconacetobacter hansenii, которые поглощая сахар, образуют в воде целлюлозные нановолокна. Далее по мере роста структуры, команда постепенно добавляет в нее хлопья оксида графена (GO), чтобы сделать мембрану стабильной и долговечной. После того как материал достигает определенного размера, он проходит специальную обработку,  в процессе которой удаляются живые Gluconacetobacter hansenii.

Когда на готовую мембрану попадает свет, оксид графена начинает вырабатывать тепло, быстро нагревая окружающую воду и наноцеллюлозу. В ходе испытаний на материал нанесли бактерии кишечной палочки, а затем осветили ее поверхность. После трех минут облучения светом, все вредные микроорганизмы погибли. Инженеры определили, что мембрана нагревается до 70 °C, что приводит к разрушению клеточных стенок бактерий E.coli.

Мембрана для очистки воды

Уничтожение микроорганизмов также помогает очищать сам фильтр, значительно повышая его эффективность. Исследователи говорят, что процесс производства мембран напоминает 3D-печать с использованием биоматериала. Технология позволят вводить не только графен ,но любой другой компонент в процессе выращивания структуры.

Ученые признают, что внедрение изобретения в традиционные системы обратного осмоса является сложной задачей. Поэтому они предлагают модульную систему со спирально намоткой, в которую будут встроены светодиоды или наногенератор, использующий механическую энергию потока жидкости для производства света и тепла.

Ранее мы также сообщали об изобретении прочного полимерного покрытия, которое препятствует обледенению любой поверхности.

текст: Илья Бауэр, фото: Washington University in St. Louis, look