Μικροσκοπική συσκευή ταχύτατου καθαρισμού του νερού

Και μόνο η σκέψη μιας μικροσκοπικής συσκευής- μεγέθους που αντιστοιχεί σε μισό γραμματόσημο- η οποία ρίχνεται μέσα στο νερό και το καθαρίζει γρήγορα, σκοτώνοντας μικρόβια μέσα σε λεπτά, φαντάζει εξωπραγματική.

Aυτό ακριβώς κάνει ωστόσο συσκευή που δημιούργησαν ερευνητές του SLAC National Accelerator Laboratory του αμερικανικού υπουργείου Ενέργειας και του Stanford University.

Σε πολλά μέρη

του κόσμου ο μόνος τρόπος καθαρισμού νερού είναι ο βρασμός, που είναι μια αρκετά αργή διαδικασία η οποία απαιτεί καύσιμο, ή η αποθήκευσή του σε πλαστικό μπουκάλι και η έκθεσή του στον ήλιο ώστε οι ακτίνες του να σκοτώσουν τα μικρόβια. Ωστόσο, η δεύτερη μέθοδος μπορεί να απαιτεί μέχρι και 48 ώρες.

Οι ερευνητές κατασκεύασαν μια συσκευή η οποία κάνει το ίδιο, αξιοποιώντας το ορατό τμήμα του ηλιακού φάσματος, που περιέχει το 50% της ενέργειας του ήλιου. Σε πειράματα που παρουσιάστηκαν στο Nature Nanotechnology, το ηλιακό φως που έπεφτε στη συσκευή προκαλούσε τον σχηματισμό υπεροξειδίου του υδρογόνου και άλλων απολυμαντικών χημικών, που σκοτώνουν το 99,999% των βακτηριδίων μέσα σε μόλις 20 λεπτά. Μετά την ολοκλήρωση της δουλειάς τους, τα χημικά αυτά διαλύονται, αφήνοντας πίσω τους καθαρό νερό.

Εμφανισιακά η συσκευή μοιάζει με ένα μικρό κομμάτι μαύρο γυαλί. «Απλά το ρίξαμε στο νερό και το βάλαμε κάτω από τον ήλιο, ο οποίος και έκανε όλη τη δουλειά» λέει η Τσονγκ Λιου, επικεφαλής των συντελεστών της έρευνας.

C. LIU ET AL., NATURE NANOTECHNOLOGY

Στο μικροσκόπιο η επιφάνεια της συσκευής μοιάζει με δακτυλικό αποτύπωμα, με πολλές γραμμές που βρίσκονται η μία κοντά στην άλλη. Οι γραμμές αυτές είναι πολύ λεπτές λωρίδες διθειούχου μολυβδαινίου, το οποίο είθισται να χρησιμοποιείται ως βιομηχανικό απολυμαντικό. Ωστόσο, αποκτά άλλες ιδιότητες όταν φτιάχνεται σε στρώματα πάχους λίγων ατόμων- για την ακρίβεια, γίνεται φωτοκαταλύτης: 

 

Όταν το χτυπά το φως, πολλά ηλεκτρόνια αφήνουν τις θέσεις τους και συμμετέχουν σε χημικές διεργασίες, με αποτέλεσμα τη διαδικασία που αναφέρθηκε παραπάνω. Ακόμη, είναι ιδιαίτερα φθηνό υλικό και εύκολο στην παραγωγή. Ωστόσο, όπως υπογραμμίζουν οι δημιουργοί της συσκευής, δεν πρόκειται για πανάκεια, καθώς δεν απομακρύνει τις χημικές ουσίες που μπορεί να μολύνουν το νερό: Μέχρι τώρα έχει δοκιμαστεί σε μόνο τρία είδη βακτηριδίων, αν και δεν υπάρχει λόγος να μη θεωρείται πως μπορεί να σκοτώνει και άλλα είδη, ή άλλα είδη μικροβίων, όπως ιοί.

Από το yiorgosthalassis