Ученые из Принстонского университета создали устройство на основе геля, позволяющее очищать воду от тяжелых металлов, вредных органических веществ и микроорганизмов. Фильтр работает на солнечном свете. Исследователи протестировали новое устройство и описали его работу в статье, опубликованной в журнале Advanced Materials.
Приспособление на основе специального полимерного геля поможет получать питьевую воду с низкими затратами и минимальным воздействием на окружающую среду. По словам ученых, на создание этого устройства их вдохновила иглобрюхая рыба, которая набирает в себя воду, чтобы раздуть тело в случае угрозы, а затем выпускает воду, когда опасность миновала.
Гель состоит из слоя поли-N-изопропилакриламида, а также слоев полидофамина и альгината натрия. Слой полидофамина задерживает тяжелые металлы и органические молекулы, а альгинат натрия не позволяет проникнуть патогенным микроорганизмам. В поли-N-изопропилакриламиде есть гидрофобные (водоотталкивающие) участки, а есть, наоборот, гидрофильные. При комнатной температуре вода может легко течь через полимерную сетку и задерживаться гидрофильными областями, а когда солнце нагревает материал до 33 градусов по Цельсию, гидрофобные участки полимера слипаются и вытесняют воду из геля.
«Солнечный свет бесплатный, а материалы для изготовления этого устройства недорогие и нетоксичные, так что это рентабельный и экологичный способ очистки воды», — прокомментировал научный сотрудник кафедры химической и биологической инженерии Принстонского университета Сяохуэй Сюй (Xiaohui Xu).
Чтобы показать, как работает фильтр в реальных условиях, ученые взяли устройство и поехали с ним на озеро Карнеги недалеко от университета в солнечную погоду. Исследователи поместили гель в прохладную воду озера. Через час его вытащили из воды и положили на контейнер. По мере того как солнце нагревало гель, в контейнер стекала чистая вода. Команда ученых показала, что гель для фильтрования воды точно можно использовать до десяти раз. Здесь можно увидеть, как ученые тестируют гелевый фильтр на озере.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
