Наноочистители могут стать следующим поколением очистителей воды

Наноочистители могут стать следующим поколением очистителей воды

Согласно совместному докладу Всемирной Организации Здравоохранения (ВОЗ) и UNICEF, опубликованном на этой неделе, приблизительно 768 млн. людей в 2011 году полагались на необработанные источники питьевой воды, 185 млн. из этих случаев – для удовлетворения своей повседневной потребности в питьевой воде. ВОЗ и UNICEF поставили за цель, что к 2030 г. каждый человек должен иметь доступ к потреблению безопасной питьевой воды. Поспособствовать достижению этой цели смогут новые наноочистители для воды, разработанные исследователями из «Stanford University».

Существуют различные наночастицы, которые могут «похвастаться» своими водоочистными свойствами. Наночастицы серебра действуют как антибиотик, наночастицы диоксида титана поглощают тяжелые металлы и загрязняющие вещества, в то время как другие «ловят» соль. Инженеры называют эти виды частиц «наноочистителями». В последние годы ученые искали пути их использования для дезинфекции, очищения, опреснения загрязненной воды.

Основной проблемой было поднятие наноочистителей из воды, как только они выполнили свои работы по очистке. Некоторые подходы, которые уже используются в коммерческих целях, предполагают подачу наноочистителям ядра из оксида железа, чтобы сделать их магнитными, то есть они могут быть удалены с помощью магнитов. Недостатком этого метода является то, что невозможно удалить все наноочистители, потому что оксид железа не совсем реагирует на магнетизм. Этот недостаток был продемонстрирован, когда исследователи погрузили ядро из оксида железа посеребренных наноочистителей в воду, зараженную бактериями кишечной палочки. Подвергая воду воздействию постоянного магнита, они были в состоянии собрать лишь около 20 % наноочистителей на протяжении 5 минут.

“Магнитные моменты двух внешних слоев – противоположны. Направление магнитной силы в точке верхнего слоя и точке нижнего слоя находится в противоположных направлениях, фактически отменяя магнитные свойства материала “, – сказал Mingliang Zhang, докторант материаловедения и инженерии в Стэнфорде.

Однако, когда синтетическое ядро подвергается воздействию сильного магнитного поля, магнетизм двух противоположных полей выравнивается так, что они не только становятся магнитными, но и магнитный эффект осложняется, делая их ультрареагирующими на магнетизм. Исследователи назвали свое творение “синтетическими антиферромагнитными ядрами”, где “анти-” относится к противоположному направлению, нежели немагнитному.

Теперь, когда они продемонстрировали технологию с использованием посеребренных наноочистителей, которая убивает бактерии, исследователи работают над созданием различных версий, которые специально направлены на другие загрязняющие вещества. Ученые также разрабатывают ” однореакторный раствор” с использованием чуть больших по размерах наноочистителей, которые смогут очищать воду от нескольких различных загрязнений, возможно, путем покрытия их раздельными полосками из нескольких различных реагентов.

“Мы надеемся в один прекрасный день создать «однореакторный раствор” для воды, «страдающей» от разнообразных смесей загрязняющих веществ. Такая технология очистки могла бы быть очень полезной для рециркуляции воды в развивающихся странах и засушливом климате, где качество и количество воды, имеют решающее значение “, – сказал Xing Xie, докторант по гражданской и экологической инженерии, первый соавтор изучения. Диссертация ученых опубликована в журнале «Nature Communications».

Источник: wordscience.org

Похожие новости:
Жидкие пузырьки создадут новое поколение дисплеев
Как утверждают ученые из «Penn State University», крошечные, жидкие пузырьки могут стать ключом к созданию следующего поколения высокоскоростных схем и дисплеев. Чтобы объединить скорость оптической связи с портативностью электронных схем, исследователи используют наноплазмонику. Эти устройства применяют короткие ..
2013-08-16 837 0 Технология
0
Lenovo выпустила платформу для создания умных очков
Компания Lenovo представила прототип своих умных очков и платформу для устройств, подключаемых к интернету. Об этом сообщает ресурс PC World. По конструкции очки Lenovo напоминают Google Glass, но их аккумулятор вынесен на шею пользователя. Подробнее об устройстве будет сообщено в октябре. Также компания ..
2014-07-28 881 0 Технология
1
Нанопленка защитит смартфоны от воды
Следующие модели популярных смартфонов от Apple и Samsung могут стать водонепроницаемыми. Компания ZAGG представила на выставке CES 2012 в Лас-Вегасе высокотехнологичную пленку из наномолекул, защищающую корпус устройства от попадания воды внутрь. Технология, получившая название HzO, поможет избавиться ..
2012-01-23 1911 0 Технология
0
Sony и Panasonic работают над новым поколением оптических дисков
Хотя многие компании видят будущее архивного хранения за облачными сервисами, это не останавливает Sony и Panasonic продвигать новые технологии в создании оптических дисков. Скорее всего именно эти две компании создадут следующий стандарт для локального хранения данных на оптических дисках. В ..
2013-07-30 1171 0 Технология
0
Ученые придумали очищать воду ультрафиолетовыми лучами
Обработка воды ультрафиолетовыми лучами или посредством ультрафиолетовой мембраны признана одним из наиболее эффективных способов водоочистки. Технология обеззараживания воды с помощью ультрафиолета заключается в прохождении особых фотохимических реакций, в результате которых клетки микроорганизмов, находящихся в воде, серьезно ..
2012-04-19 1540 0 Технология
0
Планетологи предложили способ добычи воды на Луне
Планетологи из США и России предложили будущим колонизаторам Луны добывать воду на спутнике Земли при помощи дистилляции (испарения жидкости и последующего охлаждения и конденсации ее паров). Результаты своих исследований авторы опубликовали в журнале Icarus, а кратко с ними можно ознакомиться на сайте ..
2015-06-11 883 0 Технология
0
Деревья с солнечными батареями появились в Израиле
Обычные деревья превращают солнечный свет в химическую энергию, а технологичные деревья превращают его в энергию для зарядки электронных устройств, охлаждения воды, Wi-Fi-доступа и многого другого. Идею реализовала израильская компания Sologic. Такое «eTree» представляет собой металлический ствол, ..
2014-11-13 1514 0 Технология
1
Наноцеллюлоза: cуперматериал будущего
Представьте себе материал, который был бы достаточно крепким и лёгким, чтобы из него можно было делать броню для солдат, достаточно гибким и чувствительным, чтобы превратить его в гибкие экраны смартфонов следующего поколения, а при особых условиях - мог бы быть ещё и суперабсорбентом. А теперь представьте, ..
2013-04-18 1185 0 Технология
0
В США разработана технология получения чистой воды из навоза
Новая система позволяет получать примерно 0,5 кубометра воды из каждого кубометра навоза. Ученые из американского Университета штата Мичиган разработали технологию получения чистой воды из навоза. По их словам, это изобретение будет особенно востребовано в засушливых регионах планеты. "Тысяча коров производит ..
2014-05-30 1055 0 Технология
0
Графен решили использовать для опреснения воды
Инженеры из Массачусетского технологического института предложили использовать графен с порами контролируемого размера для опреснения воды. Работа опубликована в журнале Nano Letters, ее краткое содержание можно прочитать на сайте института. Физики моделировали проникновение ионов солей через графеновые поры ..
2012-07-3 1423 0 Технология
0
Израиль решил проблему воды
В Стокгольме открылась Всемирная неделя воды, где участники различных мероприятий обсудят роль водных ресурсов в проблеме устойчивого развития и водные проблемы. Вода – основа всей жизни общества, но, практически, у всех стран мира имеются проблемы в этой сфере.На ..
2015-08-25 3892 0 Технология
1
Разработан способ получения электроэнергии от растений
Фотосинтез - довольно простой процесс, который ученые поняли уже довольно давно. Но недавний прорыв в использовании солнечной энергии удалось понять недавно, нескольким членам научного сообщества. Команда исследователей из Университета штата Джорджия придумала, как использовать фотосинтез для получения ..
2013-05-13 2488 0 Технология
0
Ученые повысили процент получения водорода из воды
Фотокаталитическое расщепление воды использует солнечный свет для разделения воды на водород и кислород. Это экологически чистый способ получения водорода для топливных элементов. В журнале «Angewandte Chemie», японские исследователи представили новый способ получения более эффективных фотокатализаторов. Их метод ..
2013-09-24 1465 0 Технология
0
Ученые создали метод магнитной сепарации нефти от воды
Исследователи из Массачусетского технологического института разработали новый метод магнитной сепарации нефти от воды, которая может быть использована в очистке нефтяных разливов. Они считают, что с этой техникой собранная нефть будет пригодна для дальнейшего использования, которая будет компенсировать ..
2012-10-25 1815 0 Технология
0
Солнечная панель превращает 1 фотон в два электрона
Современные солнечные панели имеют ряд функциональных недостатков. Так, если энергия фотона слишком мала, то панель вовсе не сможет адсорбировать его энергию, а если слишком велика, то дополнительная энергия будет потрачена на излишки тепла. Как бы то ни было, кремниевая панель не умеет генерировать ..
2013-04-19 1325 0 Технология
0