Gel Dengan Nanopartikel Perak Membasmi Air Dengan Hanya Satu Squeeze

Selepas bencana alam, terutama apabila banjir telah berlaku, air minuman yang selamat mungkin tidak tersedia. Sekarang, para penyelidik telah membangunkan bahan yang murah dan ringan yang dapat membasmi air dalam masa lima minit.

Apabila dicelup dalam air yang tercemar dengan bakteria yang menyebabkan penyakit, gel seperti span menyerap air dan membunuh organisma berbahaya dalam beberapa saat. Memerah gel kemudian mengeluarkan air yang boleh diminum, dan bahan itu kembali ke bentuk aslinya.

advertisementAdvertisement

Kekuatan bakteria membunuh bahan baru yang diterangkan dalam jurnal Sains & Teknologi Alam Sekitar, bergantung pada bit yang sangat kecil dari perak yang dikenali sebagai nanopartikel-yang tertanam dalam liang gel.

Nanopartikel perak telah digunakan secara meluas dalam produk pengguna untuk sifat antibakteria mereka. Menurut Agensi Perlindungan Alam Sekitar (EPA), ini termasuk pasta gigi, deodoran, makanan tambahan, pakaian, dan mainan kanak-kanak.

Gel Silver Studed Ideal untuk Pelepasan Bencana

Bahan Embedding dengan nanopartikel perak bukan teknik baru, tetapi para penyelidik dari Singapura dan Amerika Syarikat telah memukul struktur sokongan novel yang dikenali sebagai poli (natrium akrilat) -yang amat sesuai untuk membersihkan air di kawasan bencana.

"Natrium acrylates adalah aerogel dan menyerap air berkali-kali lebih banyak daripada berat badan mereka," kata Anil K. Karumuri, pelajar Ph.D dalam Bahan Sains dan Nanoteknologi di Wright State University di Dayton, Ohio.

Selain menjadi cukup ringan untuk jatuh dari kapal terbang-kelebihan yang jelas apabila membekalkan ujian-bencana zon bencana yang sukar dicapai di makmal menunjukkan bahawa silinder 3. 5 inci panjang gel perak bersalut ini boleh menyerap dan menyucikan setengah liter air dengan hanya memerah.

AdvertisementAdvertisement

Gel yang boleh dihantar dalam kes saku, boleh juga digunakan lebih daripada 20 kali tanpa kehilangan kuasa membunuh bakteria. Selain itu, para penyelidik menganggarkan bahawa gel bersaiz peribadi boleh dibuat kurang daripada 50 sen.

Mengatasi Halangan untuk Bersih Air

Semasa bencana alam, banjir boleh membuang air kumbahan manusia dan sisa ternakan ke dalam bekalan air. Sisa ini dipenuhi bakteria seperti Escherichia coli yang boleh menyebabkan cirit-birit, sakit perut, dan demam. Dalam kes yang lebih teruk, jangkitan bakteria boleh mengakibatkan dehidrasi atau kegagalan buah pinggang.

Untuk melihat sama ada gel boleh berfungsi di perairan banjir yang tercemar, para penyelidik menguji bahan baru di atas air dengan dua jenis bakteria yang berpotensi berbahaya - E. coli dan Bacillus subtilis. Selepas 15 saat, tahap bakteria dikurangkan kepada 0.1 peratus daripada sampel asal. Ini menurun hingga satu juta apabila masa menunggu meningkat hingga lima minit.

Cabaran lain adalah menjaga nanopartikel perak dilekatkan pada gel. Dalam sesetengah produk pengguna, nanopartikel melepaskan bahan dan boleh ditelan oleh orang, dengan kesan kesihatan yang tidak diketahui. A 2013 PLoS ONE kajian mendapati bahawa bit kecil perak dari produk ini juga boleh menjejaskan alam sekitar.

Dalam bahan baru, nanopartikel perak berpaut lebih rapat ke gel, menjaga mereka dengan selamat dari air minuman. "Peranti mereka menunjukkan jumlah kandungan perak dalam air yang dirawat di WHO [Pertubuhan Kesihatan Sedunia] yang sangat kecil, walaupun selepas penggunaan yang lama," kata Karumuri.

Walaupun gel dilakukan dengan baik di dalam makmal, ia masih perlu diuji secara lebih meluas untuk memastikan ia dapat membunuh jenis patogen, bakteria, virus, dan parasit-yang biasanya mencemari sumber air semasa bencana alam. Pasukan penyelidikan sudah merancang ujian lapangan di Myanmar.

AdvertisementAdvertisement

Cara lain untuk Bersihkan Air yang Terkandung

Gel baru ini bukan satu-satunya produk dalam pembangunan untuk membasmi air dengan nanopartikel perak. Karumuri dan rakan sekerja di Wright State University menggunakan kaedah yang sama untuk mengembangkan nanopartikel perak pada bahan buih seperti struktur karbon berliang. "Ini busa lebih ringan dan relatif kuat," kata Karumuri. Mereka juga membenarkan haba dan elektrik ditambah, yang meningkatkan kesan antibiotik zarah perak.

Penyelidikan mereka dibentangkan dalam satu artikel pada tahun 2013 di jurnal Surat Bahan.

Mungkin beberapa saat sebelum salah satu rawatan air bertenaga perak ini tersedia untuk digunakan selepas bencana. Sehingga mereka sudah bersedia, penting untuk memainkannya dengan selamat ketika datang untuk minum air.

Selain menampung air botol sebelum kecemasan, Pusat Kawalan dan Pencegahan Penyakit menunjukkan bahawa orang menggunakan salah satu kaedah terbukti untuk membasmi air minuman:

Rebus air untuk sekurang-kurangnya satu minit (tiga pada ketinggian yang lebih tinggi).
Tambah disinfektan seperti tablet peluntur klorin, yodium, atau klorin dioksida.
Penapis air menggunakan penapis air yang disahkan.