Malá kapsula vyčistí vodu bez batérie, chémie aj externého napájania

 

KĽÚČOVÉ ZISTENIA:

• Kapsulu stačí tri sekundy potriasť a nechať plávať vo vode.

• Jeden liter vody dokáže dezinfikovať približne za 20 minút.

• Odhadovaná výrobná cena je menej než 25 USD.

Prenosná úprava vody zvyčajne vyžaduje palivo, filtre, batérie, chemikálie alebo aspoň určitú údržbu. Medzinárodný tím vedcov však vytvoril kapsulu, ktorá pracuje bez externého napájania a bez pridávania chémie. Stačí ju tri sekundy potriasť, vložiť do vody a nechať plávať. Podľa odhadu by jej výroba mala stáť menej než 25 USD.

Zariadenie vzniklo v spolupráci vedenej profesorom Sang-Woo Kimom z Yonsei University v Soule. Na vývoji sa podieľali aj vedci z Korea Institute of Science and Technology, University of Bath a Renmin University of China. Princíp bol opísaný v štúdii publikovanej v časopise Nature Water. Kapsula spája kontrolu kvality vody a samotnú mikrobiálnu dezinfekciu.

Zdroj foto: Min Jae Park, Sand Woo Kim et al

Prvý krok sa začína potrasením. Vstavaný magnet sa pohybuje cez medenú cievku a vytvorí dostatok elektriny na napájanie vnútorného elektrického poľa a senzora. Senzor meria celkové množstvo rozpustených látok vo vode, najmä iónov, solí a minerálov. Ak hodnota neprekročí 250 mg na liter, zariadenie vodu vyhodnotí ako nízkorizikovú z hľadiska chemického znečistenia a pokračuje v dezinfekcii.

Kapsula však nie je riešením na všetky typy znečistenia. Ak nameria vyššiu hodnotu rozpustených látok, vodu označí za nevhodnú a používateľ si musí nájsť iný zdroj. Systém vie ničiť mikróby, no nedokáže riešiť chemické látky, ako je arzén, pesticídy alebo priemyselné znečistenie. Jeho cieľom je preto najmä mikrobiálna dezinfekcia vody, ktorá prejde základnou kontrolou.

Druhá fáza prebieha počas plávania kapsuly. Pohyb vody po plastovom povrchu vytvára drobný elektrostatický náboj. Vonkajšia vrstva kapsuly je pokrytá mikroskopickými polymérovými nanotyčinkami, ktoré sústreďujú náboj do silných lokálnych elektrických polí. Tie poškodzujú membrány mikróbov procesom známym ako elektroporácia.

V testoch kapsula odstránila E. coli a MS2 z jedného litra vody do 20 minút. Pri pridaní Bacillus subtilis trval proces približne 25 minút a v testovanej riečnej a jazernej vode sa úplná dezinfekcia dosiahla do 30 minút. Štyri litre riečnej vody vyčistila za 52 minút. Výkon si udržala počas 120 opakovaných dezinfekčných cyklov v štyroch litroch riečnej vody, čo zodpovedá 480 litrom vody.

PREČO JE TO DÔLEŽITÉ: Lacná kapsula bez batérie môže pomôcť pri katastrofách a tam, kde chýba bezpečná pitná voda.

Zdroj: newatlas.com foto: ChatGPT

Zobrazit Galériu