Naprava koja ubija bakterije u vodi za manje od pola sata

(Naslovna fotografija: Sveučilište Stanford)

Znanstveni tim američkog Sveučilišta Stanford izradio je napravu, ne veću od poštanske marke, koja u roku od dvadesetak minuta može ubiti 99,99 posto bakterija koje žive u vodi.

Opće je poznato da vodu možemo pročistiti (dekontaminirati) tako što ćemo ju izložiti Sunčevoj svjetlosti, jer ultraljubičasto zračenje učinkovito ubija bakterije. Ipak, valja napomenuti da takav način dekontaminacije ima kratkotrajan učinak od svega 48 sati.

Ponukani ovom činjenicom, američki su znanstvenici odlučili pojačati i ubrzati prirodni postupak tako što su nastojali obuhvatiti širi spektar Sunčevog zračenja. Sunčevo zračenje kratkovalno je zračenje koje Zemlja dobiva od Sunca.Spektar Sunčevog zračenja obuhvaća radio-valove, mikrovalove, infracrveno zračenje, vidljivu svjetlost, ultraljubičasto zračenje, X-zrake i Y-zrake. Najveći dio energije pri tome predstavlja IC zračenje (valne duljine > 760 nm), vidljiva svjetlost (valne duljine 400 – 760 nm) te UV zračenje. U spektru je njihov udio sljedeći: 40 posto čini IC zračenje, 10 posto UV zračenje, a 50 posto vidljiva svjetlost.

„Naša mala naprava izgledom podsjeća na komadić crnog stakla. Jednostavno ju ubacimo u vodu i sve izložimo Sunčevoj svjetlosti, a Sunce obavi cijeli posao“, pojašnjava voditelj istraživačkog tima Chong Liu.

Naprava je pritom orijentirana na vidljivi dio spektra, a ne samo na UV zrake.Vidljivi dio spektra sadrži najveći dio Sunčeve energije, čak 50 posto. To je znatno više u odnosu na ultraljubičaste zrake čiji je udio svega 4 posto.

Vidljiva svjetlost privlači elektrone iz naprave, i to se dešava u površinskom dijelu presvučenom molibden disulfidom. Za posljedicu imamo početak kemijske reakcije u vodi i nastanak kemijskih spojeva koji kreću u proces pročišćavanja to jest dezinfekcije vode.

Promatrajući napravu mikroskopski, vidljivo je kako je ona napravljena od cijelog niza minijaturnih zidova izgrađenih od molibden disulfida. Spomenuti minijaturni zidovi tvore neku vrstu labirinta, koji jako podsjeća na otisak ljudskog prsta.

„Doista je uzbudljivo vidjeti kako se s dizajnom materijala mogu postići odlični rezultati. Ova naprava uistinu funkcionira“, pojašnjvaju znanstvenici sa Stanforda.

Prema onome što kaže znanstvenik Chong Liu, riječ je  o ekonomski isplativom izumu, budući da je molibden disulfid prilično jeftin. Također, pozitivno je i to što ovaj proces ne zahtijeva prokuhavanje vode, što je dodatna ušteda energije.

Pripremila: Melita Funda

Izvor: Nature Nanotechnology