Ученые и инженеры Техасского университета в Остине создали гидрогель в таблетках, который может быстро обеззараживать воду перекисью водорода. Одна таблетка способна продезинфицировать литр речной воды и сделать ее пригодной для питья за час или меньше.
«Наш многофункциональный гидрогель может иметь большое значение для смягчения глобального дефицита воды. Потому что гель прост в использовании, высокоэффективен и потенциально масштабируем до массового производства», – говорит Гуйхуа Ю (Guihua Yu), один из авторов изобретения из Техасского университета в Остине.
Статью об этом изобретении команда исследователей опубликовала в журнале Advanced Materials.
Основной способ очистки воды – кипячение – требует энергии и времени. В некоторых частях планеты люди не располагают этими привычными для нас ресурсами. В местах, где люди пьют воду прямо из водоемов, не имеют достаточного количества топлива для кипячения воды и санитарно-безопасных емкостей для хранения кипяченой воды, было бы полезно средство, которое могло бы дезинфицировать питьевую воду быстро и в достаточно большом объеме. Такое средство в виде таблеток еще в XX веке применялось в регулярных войсках в районах боевых действий. Таблетки солдаты бросали в стакан воды из реки или болота, и после этого воду можно было пить. Используются разные виды таких таблеток и сейчас, как военными, так и туристами. Как правило, дезинфицирующим веществом этих таблеток является активный хлор, который образуется при растворении таблеток в воде.
Такого же типа средство для широкого применения разработали и американские инженеры, но без хлора. Это таблетки, содержащие активированный уголь и сухой антибактериальный гидрогель, который при растворении в воде генерирует перекись водорода.
Процесс дезинфекции воды с помощью таких таблеток требует нулевых затрат энергии и не создает вредных побочных продуктов. Гидрогели легко удаляются и не оставляют следов.
Помимо очистки воды, гидрогели также ускоряют испарение воды под действием солнечного света, что позволяет их использовать для дистилляции воды на солнце.
Команда работает над улучшением гидрогелей, увеличивая количество различных типов патогенов и вирусов в воде, которые они могут нейтрализовать. Команда также занимается коммерциализацией нескольких прототипов.
Исследователи говорят, что увеличить масштабы гидрогелей будет несложно. Материалы для их изготовления недорогие, а процессы синтеза просты и остаются такими же в больших масштабах. И они могут легко контролировать форму и размер гидрогелей, что делает их гибкими для различных типов использования.