L’accesso all’acqua pulita può essere difficile nelle aree remote
Kornienko Alexander/ Alamy
Un semplice barattolo con manico a gomito potrebbe rivoluzionare la fornitura di acqua potabile pulita nelle aree disastrate e nelle comunità remote prive di elettricità.
ju deng Il professore dell’Università di Scienza e Tecnologia Elettronica della Cina a Chengdu afferma che lui e i suoi colleghi erano determinati a creare un modo semplice per eliminare i parassiti, nonché gli agenti patogeni batterici, virali e fungini, dall’acqua.
“Abbiamo incontrato lo stesso ostacolo con il trattamento decentralizzato dell’acqua”, afferma Deng. “La maggior parte delle opzioni di utilità richiedono elettricità o luce solare intensa e sono lente.”
Nelle comunità off-grid e nelle aree disastrate, i sistemi tradizionali non sono affidabili, quindi volevano un’invenzione che potesse disinfettare completamente l’acqua con un minuto di semplice agitazione manuale.
La loro soluzione si basa su nanoparticelle sferiche di silice rivestite con sostanze chimiche del gruppo amminico, che si caricano positivamente in acqua, e nanoparticelle d’oro, che si caricano negativamente in acqua agitata.
“Pensa a un barattolo azionato a manovella con una piccola dose di polvere artificiale simile alla sabbia”, afferma Deng. “Alcuni giri della maniglia creano un leggero taglio nell’acqua e quel movimento ‘sveglia’ la nostra nanoparticella.”
Il flusso di acqua sulla superficie delle nanoparticelle di oro e ammina crea una carica elettrica, portando alla formazione di sostanze chimiche ossidanti chiamate specie reattive dell’ossigeno.
“Quelle specie reattive dell’ossigeno creano buchi nelle membrane microbiche, quindi gli agenti patogeni non possono sopravvivere o riprodursi”, afferma Deng. “Quando smetti di mescolare, la polvere si separa automaticamente dall’acqua e attingi acqua pulita dallo scarico.”
Il team ha testato il dispositivo su 16 agenti patogeni altamente infettivi che comportano gravi rischi per la salute pubblica. È stata ottenuta una riduzione del 99,9999%. Escherichia coli Agitando acqua a 50°C per soli 15 secondi, e la stessa quantità di vibrio colera Entro 1 minuto. Nel complesso, ha inattivato oltre il 95% di tutti i microrganismi testati.
Il dispositivo è ancora nella fase di prova di concetto, dice Deng, quindi i ricercatori non hanno ancora determinato quanti litri di acqua può disinfettare.
“Quello che possiamo dire è che dopo ogni ciclo lo stesso lotto di particelle viene recuperato e riutilizzato”, afferma. “E una volta caricato, il sistema fornisce una protezione duratura contro la ricontaminazione per diverse ore.”
Poiché la quantità di nanoparticelle d’oro è così piccola, il loro costo è trascurabile, dice – il costo dei materiali è dominato dalla polvere di silice e dall’involucro di plastica.
Chiara Netto dell’Università di Sydney, in Australia, si dice estremamente colpito dalla scienza e dalla nuova applicazione delle nanoparticelle per distruggere le membrane cellulari degli agenti patogeni. “È un lavoro molto intelligente e brillante.”
