به گزارش روز شنبه گروه علم و آموزش ایرنا، از تارنمای نانو ورک، حداقل ۲ میلیارد نفر در سراسر جهان به طور معمول آب آلوده به میکروب‌های بیماری‌زا می‌نوشند. دانشمندان دانشگاه استنفورد و آزمایشگاه ملی شتاب دهنده اسلک (SLAC) در آمریکا نانوپودری ارزان قیمت و قابل بازیافت ساختند که هزاران باکتری موجود در آب را در یک ثانیه از بین می‌برد.
این پودر با کمک تابش نور خورشید باکتری‌ها را نابود می‌کند. به گفته این تیم تحقیقاتی، کشف این ماده ضدعفونی‌کننده فوق سریع می‌تواند پیشرفت قابل توجهی برای تقریبا ۳۰ درصد از جمعیت جهان بدون دسترسی به آب آشامیدنی سالم باشد.
تانگ وو استاد دانشکده مهندسی استنفورد که سرپرستی این مطالعه را به عهده دارد، درمورد این دستاورد گفت: بیماری‌های قابل انتقال از آب سالانه عامل مرگ و میر ۲ میلیون نفر هستند که اکثریت آن کودکان زیرپنج سال هستند. ما معتقدیم که فناوری جدید تغییرات بزرگی در گندزدایی از آب ایجاد می‌کند و الهام‌بخش نوآوری‌های بیشتری در این زمینه بین‌رشته‌ای است.
فناوری‌های متعارف تصفیه آب شامل مواد شیمیایی است که می‌تواند محصولات جانبی سمی تولید کند و به نور فرابنفش نیاز دارد که زمان نسبتاً طولانی برای ضدعفونی کردن لازم داشته و به منبع برق نیاز دارد.
این ضدعفونی‌کننده جدید که در دانشگاه استنفورد ساخته شده است، پودر فلزی بی‌ضرری است که با جذب اشعه ماوراء بنفش و نور مرئی پرانرژی از خورشید کار می‌کند، این پودر متشکل از ذرات نانویی از جنس اکسید آلومینیوم، سولفید مولیبدن، مس و اکسید آهن است.
یی کوی از محققان این پروژه هم گفت: ما فقط از مقدار کمی از این مواد استفاده کردیم، مواد مورد استفاده، کم هزینه و نسبتا فراوان هستند. نوآوری کلیدی این است که وقتی در آب غوطه‌ور می‌شوند، همه با هم کار می‌کنند.
وی یادآور شد: پس از جذب فوتون‌ها از خورشید، کاتالیزور سولفید مولیبدن/مس مانند یک اتصال نیمه‌رسانا/فلز عمل می‌کند و فوتون‌ها را قادر می‌کند تا الکترون‌ها را جابجا کنند سپس الکترون‌های آزاد شده با آب اطراف واکنش می‌دهند و پراکسید هیدروژن و رادیکال‌های هیدروکسیل تولید می‌کنند که یکی از مخرب‌ترین رادیکال‌ها است. مواد شیمیایی تازه تشکیل شده، به سرعت باکتری‌ها را با آسیب رساندن به غشای سلولی آنها می‌کشند.
کوی گفت: عمر پراکسید هیدروژن و رادیکال‌های هیدروکسی بسیار کوتاه است. اگر فوراً باکتری برای اکسید شدن پیدا نکنند، این مواد شیمیایی به آب و اکسیژن تجزیه می‌شوند و در عرض چند ثانیه از بین می‌روند. بنابراین می‌توانید بلافاصله آب را بنوشید.
برای این مطالعه، تیم استنفورد و آزمایشگاه ملی شتاب‌دهنده اسلک از یک لیوان ۲۰۰ میلی‌لیتری آب آلوده به حدود یک میلیون باکتری E. coli در هر میلی‌لیتر استفاده کردند.
بوفی لیو از محققان این پروژه نیز توضیح داد: ما پودر نانویی را در آب آلوده به هم زدیم سپس آزمایش ضدعفونی کردن را در دانشگاه استنفورد در زیر نور خورشید انجام دادیم و در مدت ۶۰ ثانیه هیچ باکتری زنده‌ای شناسایی نشد.
وی افزود: پودری نانویی می‌تواند به سرعت حرکت کنند، با بسیاری از باکتری‌ها تماس فیزیکی برقرار کنند و آنها را سریع از بین ببرند. این پودر غیر سمی و قابل بازیافت است. اکسید آهن این امکان را فراهم می‌کند که با آهنربای معمولی از آب خارج شوند.
در این مطالعه، محققان از مغناطیس برای جمع‌آوری پودر ۳۰ بار برای تصفیه ۳۰ نمونه مختلف آب آلوده استفاده کردند.
نظر شما