Ученые надеются на нано-очистители следующего поколения

Согласно оценкам, приведенным в последнем совместном докладе ВОЗ и ЮНИСЕФ, 768 миллионов людей пользуются непроверенными источниками питьевой воды, и 185 миллионов из них используют для питья и приготовления пищи поверхностные воды суши. В связи с этим ВОЗ и ЮНИСЕФ поставили перед собой задачу к 2030 году обеспечить каждому человеку на Земле доступ к безопасной питьевой воде. Ну а новые "нано-очистители" воды, разработанные исследователями из Стэнфордского университета, помогут в достижении этой цели.

Сегодня известно несколько видов нано-частиц, которые обладают различными водоочистными свойствами. Нано-частицы серебра действуют как антибиотик, нано-частицы диоксида титана ловят тяжелые металлы и загрязняющие вещества, а другие нано-частицы захватывают соли. Инженеры называют эти виды частиц "нано-очистителями" воды, и в последние годы ведутся серьезные исследования их возможного применения для дезинфекции, очистки и опреснения загрязненной воды.

Основная проблема заключается в извлечении нано-очистителей из воды, после того, как они выполнят свою миссию по очистке. В одном из методов нано-частицы (имеющие сердечник из оксида железа) удаляются посредством магнитов. Однако, далеко не все нано-частицы можно извлечь из воды, тем самым снижая эффективность ее очистки.

Чтобы преодолеть эту проблему, команда ученых из Стэнфорда разработали новый тип нано-очистителей, в которых в качестве сердечника используется не оксид железа, а составной синтетик, ультра-чувствительный к воздействию магнетизма. Этот новый сердечник состоит из двух наружных слоев магнита, зажимающих с обеих сторон титановый диск. В обычном состоянии сердечник не намагничен, поскольку направление магнитных сил в верхнем и нижнем слое противоположны. Но при воздействии на нано-частицу сильного магнитного поля, магнитные моменты слоев сердечника выравниваются, увеличивая эффект магнетизма.

Согласно результатам проведенного тестирования, новые нано-очистители, с дополнительным покрытием из нано-частиц серебра, смогли уничтожить 99,9 процентов бактерий кишечной палочки в течение 20 минут. И после пятиминутного воздействия постоянного магнита практически все использованные нано-очистители были удалены.

Теперь ученые планируют начать работу над созданием различных вариант нано-очистителей, которые будут избирательно уничтожать болезнетворные бактерии и загрязняющие вещества в воде.