科学家开发新型水凝胶片剂 可快速净化受污染的水

根据一些统计数据,世界上有多达三分之一的人口无法获得清洁的饮用水,到2025年,一半的人口可能生活在水资源紧张的地区。找到这个问题的解决方案可以拯救和改善数百万人的生活,这也是全球科学家和工程师的一个高度优先事项。

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德克萨斯大学奥斯汀分校的科学家和工程师创造了一种水凝胶片剂,可以迅速净化受污染的水。一片药片可以对一升河水进行消毒,并在一小时内使其适合饮用。这种多功能水凝胶可以在缓解全球缺水方面发挥巨大作用,因为它易于使用,效率高,并有可能扩展到大规模生产。


研究团队最近在《先进材料》杂志上发表了他们的发现。今天,净化水的主要方式是煮沸或巴氏杀菌。但这需要能源,外加大量的时间和工作。这对世界上没有这些工艺资源的人们来说并不实际。现在,这种特殊的水凝胶产生过氧化氢来中和细菌,其效率超过99.999%。过氧化氢与活性碳颗粒共同作用,攻击细菌的基本细胞成分,破坏其代谢。该过程无需能量输入,并且不产生有害的副产品。水凝胶可以很容易地被移除,而且不会留下任何残留物。


除了自行净化水之外,水凝胶还可以改进一个已经存在了几千年的过程,太阳能蒸馏,即利用阳光通过汽化将水与有害的污染物分离。太阳能蒸馏系统经常遇到生物污损的问题,即微生物在设备上的积累导致其故障。杀灭细菌的水凝胶可以防止这种情况发生。

该团队正在努力改进水凝胶,让它们能够中和水中不同类型的病原体和病毒。而且,该团队还在对几个原型进行商业化。研究人员说,扩大水凝胶的规模将是简单的。制造它们的材料很便宜,合成过程也很简单,而且他们可以很容易地控制水凝胶的形状和大小,使其灵活地用于不同类型的用途。

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