BTC/USD 38096.48 -0.70%
ETH/USD 2503.61 1.27%
LTC/USD 137.57 -0.64%
BRENT/USD 72.45 0.06%
GOLD/USD 1813.29 3.26%
RUB/USD 72.87 -0.20%
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