发布时间:2021-10-13 17:27 原文链接: 仅一片可净化一升河水!美科学家研发新型水凝胶片

  在世界许多地区,获得足够的清洁水仍是一项无法得到满足的需求。近期,德克萨斯大学奥斯汀分校(University of Texas at Austin)的研究人员开发了一种新的水凝胶片,其原型能够在一小时内为一升河水进行消毒,使其适合饮用。

  对水进行消毒最常见的方法通常是将水煮沸,但这可能会花费大量的时间和精力,而在发展中地区可能不容易做到这一点。科学家们正在用太阳能蒸馏器、石墨烯过滤器和自动氯分配器等设备来解决这个问题,但这些设备往往效率低下或仍然需要大量能源。

  在这项新研究中,研究人员开发了一种相对简单、不需要能量的净化方法。这是一种水凝胶片,可以简单地放入盛水的容器中,在一个小时左右的时间内杀死99.999%以上的细菌。然后,水凝胶可以被轻易去除,不留下任何残留或化学物质。

  据了解,这种片剂的工作原理是产生过氧化氢,过氧化氢与活性炭颗粒一起,通过破坏细菌的新陈代谢来杀死细菌。研究小组表示,在这个过程中不会产生有害的副产品。

  另一方面,据研究人员透露,这些水凝胶片剂也可以用于改进其他技术,如太阳能蒸馏。这些系统的工作原理是通过聚集太阳的热量蒸发水分,并将其收集到另一个容器中,留下污染物。这种设备可能会被微生物堵塞,但研究小组表示,这种新的水凝胶可以防止这种情况的发生。

  研究人员表示,尽管到目前为止只进行了小规模的测试,但这种新的水凝胶应该相当容易可以扩大规模。材料和过程既便宜又简单,材料可以被塑造成各种形状和大小,以适合特定的应用场景。

  该研究论文的通讯作者Guihua Yu说,“我们的多功能水凝胶可以在缓解全球水资源短缺方面发挥很大作用,因为它易于使用、高效,并有可能大规模生产。”

  研究小组表示,下一步是寻找方法来进一步提升水凝胶的性能,以杀死更多种类的细菌和病毒,而且该团队还在将几个原型商业化。这项研究已于近期发表在了《先进材料》杂志上(Advanced Materials)。


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