ผงฆ่าเชื้อในน้ำอย่างรวดเร็วภายใน 60 วินาที

ในการทดสอบ ผงชนิด ใหม่สามารถกรองน้ำ 200 มล. ที่ปนเปื้อนแบคทีเรีย E. coli ประมาณ 1 ล้านตัวต่อมิลลิลิตรได้อย่างรวดเร็ว

ผงฟอกน้ำชนิดใหม่นี้สามารถนำมาใช้กับนักเดินป่าที่ต้องการใช้น้ำจากลำธารและทะเลสาบได้ ภาพ: Depositphoto — ผงฟอกน้ำชนิดใหม่นี้สามารถนำมาใช้กับนักเดินป่าที่ต้องการใช้น้ำจากลำธารและทะเลสาบได้ ภาพ: *Depositphoto*

หากคุณนำขวดน้ำใสไปตากแดด รังสีอัลตราไวโอเลตจะฆ่าเชื้อแบคทีเรียที่เป็นอันตรายภายใน ทำให้สามารถดื่มน้ำได้ อย่างไรก็ตาม ขวดจะต้องถูกแสงแดดอย่างน้อย 6 ชั่วโมง ทีม นักวิทยาศาสตร์ จากมหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ดและห้องปฏิบัติการเร่งปฏิกิริยาแห่งชาติ SLAC ได้พัฒนาผงชนิดใหม่ที่สามารถกระตุ้นด้วยแสงแดดและสามารถทำให้น้ำบริสุทธิ์ได้ภายในเวลาเพียง 60 วินาที งานวิจัยใหม่นี้ได้รับการตีพิมพ์ในวารสาร Nature Water เมื่อวันที่ 18 พฤษภาคม

ผงชนิดใหม่นี้ผลิตจากอะลูมิเนียมออกไซด์ โมลิบดีนัมซัลไฟด์ เหล็กออกไซด์ และทองแดงขนาดนาโน วัสดุเหล่านี้หาได้ง่ายและราคาไม่แพง นอกจากนี้ ผงเหล่านี้ยังใช้เพียงเล็กน้อยในการบำบัดน้ำปริมาณค่อนข้างมาก

ขั้นแรก ให้ผสมผงบางส่วนกับน้ำสกปรกในขวดหรือโหลใส จากนั้นนำไปตากแดดโดยตรง โมลิบดีนัมซัลไฟด์และทองแดงจะดูดซับโฟตอนจากแสง จากนั้นทำหน้าที่เป็นสารกึ่งตัวนำที่ช่วยให้โฟตอนปลดปล่อยอิเล็กตรอน อิเล็กตรอนอิสระเหล่านี้ทำปฏิกิริยากับน้ำ ก่อให้เกิดอนุมูลไฮดรอกซิลและไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ ซึ่งฆ่าเชื้อแบคทีเรียโดยการทำลายเยื่อหุ้มป้องกันชั้นนอกของแบคทีเรีย

เมื่อกระบวนการกรองเสร็จสิ้น อนุมูลไฮดรอกซิลและไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ที่เหลือจะสลายตัวเป็นน้ำและออกซิเจนอย่างรวดเร็ว ทำให้น้ำมีความปลอดภัยต่อการดื่ม เนื่องจากประกอบด้วยเหล็กออกไซด์ จึงสามารถรวบรวมนาโนสไลซ์เพื่อนำกลับมาใช้ใหม่ได้โดยการจุ่มแม่เหล็กลงไปในน้ำ

ในการทดสอบ ทีมวิจัยได้เติมผงปริมาณเล็กน้อยลงในบีกเกอร์แก้วขนาด 200 มิลลิลิตร ซึ่งปนเปื้อนแบคทีเรียอีโคไลประมาณหนึ่งล้านตัวต่อมิลลิลิตรที่อุณหภูมิห้อง หลังจากนำบีกเกอร์ไปตากแดดธรรมชาติเป็นเวลา 60 วินาที พวกเขาไม่พบแบคทีเรียที่รอดชีวิต ข้อดีอีกประการหนึ่งคือผงสามารถนำกลับมาใช้ซ้ำได้อีก 30 ครั้ง

นักวิทยาศาสตร์หวังว่าเทคโนโลยีใหม่นี้จะถูกนำมาใช้ในพื้นที่ที่ยังไม่พัฒนาซึ่งขาดโครงสร้างพื้นฐานด้านการกรองน้ำ หรือสำหรับนักเดินป่าที่ต้องการเก็บน้ำจากลำธารและทะเลสาบ ผงชนิดใหม่นี้อาจนำไปใช้ประโยชน์ในโรงงานบำบัดน้ำ ซึ่งปัจจุบันใช้แสงอัลตราไวโอเลตเทียมเพื่อฆ่าเชื้อแบคทีเรีย

“ในระหว่างวัน พืชสามารถใช้แสงแดดที่มองเห็นได้ ซึ่งทำงานได้เร็วกว่าแสงอัลตราไวโอเลตมาก และยังช่วยประหยัดพลังงานอีกด้วย นาโนเฟลกเหล่านี้ผลิตได้ง่ายและสามารถเพิ่มจำนวนได้อย่างรวดเร็วหลายตัน” อี้ ชุย ศาสตราจารย์จากมหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ดและหนึ่งในสมาชิกทีมวิจัยกล่าว

Thu Thao (ตาม New Atlas )

ลิงค์ที่มา