杀手级净水器

新型材料有望在全球范围内改善清洁用水的获取

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全球每六个人中就有一人缺乏清洁用水,这使得腹泻疾病(卫生条件差的直接后果)成为全球主要的死亡原因。净水器可以解决问题,但它们通常过于昂贵,无法大量分发。然而,通过将纳米技术与棉花和茶包等廉价材料相结合,研究人员最近开发出了移动净水器,其制造成本不到一美分。

大多数传统净水器都配备有“捕获”细菌的小孔,但这些孔往往容易堵塞,需要昂贵的维护。崔屹找到了一种利用银和电力来杀死细菌的方法。崔屹是斯坦福大学的材料科学家,他将他在沃尔玛购买的机织棉浸入导电碳纳米管和银纳米线的混合物中。银之所以能作为有效的杀菌剂,部分原因是银离子会破坏遗传物质。额外的杀菌能力来自微弱的电流(由两节九伏电池供电),它可以破坏细菌细胞膜。在实验室中,崔屹的过滤器杀死了水中 98% 以上的大肠杆菌。由于棉花中的孔隙较大,该过滤器的速度是捕获微生物的过滤器的 80,000 倍。

一种更便宜的发明是一种茶包,里面装满了涂有杀菌剂的碳颗粒。南非斯泰伦博斯大学的研究人员找到了一种将化学物质封装在纳米纤维中的方法,以增加其表面积并帮助它们捕获有毒物质和细菌。该过滤器可以安装在普通瓶子的瓶颈中,每个成本约为半美分。每个袋子可以清洁一升污染水。这项技术目前正在接受南非标准局的测试,之后研究人员计划将其分发给有需要的社区。

Melinda Wenner Moyer,《大众科学》的特约编辑,是《如何培养不混蛋的孩子:基于科学的育儿策略——从幼儿到青少年》(G. P. Putnam’s Sons,2021 年)的作者。她在 2021 年 9 月刊中撰写了关于自身免疫性疾病主要影响女性的原因。

更多作者:Melinda Wenner Moyer
大众科学 Magazine Vol 303 Issue 6这篇文章最初以“杀手级净水器”为标题发表于《大众科学》杂志第 303 卷第 6 期(),第 48 页
doi:10.1038/scientificamerican1210-48a
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