مسحوق لتطهير المياه بسرعة في 60 ثانية

وفي الاختبارات، نجح المسحوق الجديد بسرعة في تنقية كوب من الماء سعة 200 مل ملوث بنحو مليون بكتيريا الإشريكية القولونية لكل مل.

مسحوق جديد لتنقية المياه يُمكن استخدامه من قِبل المتنزهين الذين يحتاجون إلى الحصول على الماء من الجداول والبحيرات. الصورة: Depositphoto

إذا وضعت زجاجة ماء شفافة تحت أشعة الشمس، فإن الأشعة فوق البنفسجية ستقتل البكتيريا الضارة بداخلها، مما يجعل الماء صالحًا للشرب. مع ذلك، يجب أن تتعرض الزجاجة لأشعة الشمس لمدة 6 ساعات على الأقل. وقد طوّر فريق من العلماء من جامعة ستانفورد ومختبر SLAC الوطني لتسريع عملية الأيض مسحوقًا جديدًا يُنشّط بأشعة الشمس، ويمكنه تنقية الماء في 60 ثانية فقط. نُشر البحث الجديد في مجلة Nature Water في 18 مايو.

يتكون المسحوق الجديد من قطع نانوية الحجم من أكسيد الألومنيوم، وكبريتيد الموليبدينوم، وأكسيد الحديد، والنحاس. هذه المواد متوفرة بسهولة ورخيصة. إضافةً إلى ذلك، لا يلزم سوى كمية صغيرة من المسحوق لمعالجة كمية كبيرة نسبيًا من الماء.

أولاً، امزج بعض المسحوق مع ماء ملوث في زجاجة أو مرطبان شفاف، ثم عرِّضه لأشعة الشمس المباشرة. يمتص كبريتيد الموليبدينوم والنحاس الفوتونات من الضوء، ثم يعملان كأشباه موصلات تسمح للفوتونات بإطلاق الإلكترونات. تتفاعل هذه الإلكترونات الحرة مع الماء، مُكوِّنةً جذور الهيدروكسيل وبيروكسيد الهيدروجين اللذين يقتلان البكتيريا عن طريق تفكيك أغشيتها الواقية الخارجية.

بمجرد اكتمال عملية الترشيح، تتحلل جذور الهيدروكسيل المتبقية وبيروكسيد الهيدروجين بسرعة إلى ماء وأكسجين، مما يجعل الماء صالحًا للشرب. ولأنه يحتوي على أكسيد الحديد، يمكن جمع الشرائح النانوية لإعادة استخدامها عن طريق غمس مغناطيس في الماء.

في اختباراتهم، أضاف الفريق كمية صغيرة من المسحوق إلى دورق زجاجي سعة 200 مل، ملوث بحوالي مليون بكتيريا إشريكية قولونية لكل مل في درجة حرارة الغرفة. بعد وضع الدورق في ضوء الشمس الطبيعي لمدة 60 ثانية، لم يجدوا أي بكتيريا باقية. ومن مزاياه أيضًا إمكانية إعادة استخدام المسحوق 30 مرة إضافية.

يأمل العلماء أن تُستخدم هذه التقنية الجديدة في المناطق النائية التي تفتقر إلى البنية التحتية لتنقية المياه، أو للمتنزهين الذين يحتاجون إلى جمع المياه من الجداول والبحيرات. ويمكن استخدام المسحوق الجديد أيضًا في محطات معالجة المياه، التي تستخدم حاليًا الأشعة فوق البنفسجية الاصطناعية للقضاء على البكتيريا.

خلال النهار، يمكن للنبات الاستفادة من ضوء الشمس المرئي، الذي يعمل بشكل أسرع بكثير من الأشعة فوق البنفسجية، كما يوفر الطاقة. يقول يي كوي، الأستاذ بجامعة ستانفورد وعضو فريق البحث: "صنع هذه الرقائق النانوية سهل للغاية، ويمكن مضاعفتها بسرعة هائلة".

ثو ثاو (حسب الأطلس الجديد )

رابط المصدر: https://vnexpress.net/bot-khu-trung-nhanh-nuoc-trong-60-giay-4607660.html