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新型微納米裝置:僅依靠陽光就能凈化水

#感謝 君居陳庭內 童鞋投遞譯稿


新型微納米裝置:僅依靠陽光就能凈化水


如何把從可疑來源取得的水凈化乾淨是我所知道的一個最重要的生存技能,方法很簡單,就是將水置於太陽下一兩天。那真的有用,因為陽光中的紫外線會殺死水中的細菌,使我們能放心的飲用。當然一種情況並不適用——水中含有有害的化學物質,這是讓我沒有什麼辦法的。

但是當我們非常渴的時候,一兩天對於我們來說真的是非常的漫長的。而斯坦福大學和SLAC國家加速實驗室所研製的納米發明恰好解決了這一問題,它能充分的利用太陽光,加速水的凈化。

水的凈化過程只需不到一小時

這個平板凈水裝置由二硫化鉬(MoS2)豎直地放置在玻璃平面上組成,它只有半枚郵票大小。MoS2牆被像迷宮一樣固定在玻璃板上,或者說那更像是指紋一樣。MoS2,一種通常被用作工業潤滑劑的化學物,將會被光催化劑激活——一層薄薄的銅——當陽光照射到上面時。


一旦被激活,一系列化學反應將會製造出活性氧以殺死那些細菌。


「我們的發明看上去是一個長方形的黑色玻璃板。我們只需將這個玻璃板放進水裡,然後一同置於陽光下,這時,陽光就開始發揮作用了。」Chong Liu這樣說道,他是文章的第一作者,文章被發表在了《自然》雜誌上。

在控制變數實驗中,那個玻璃板被置於一個盛有25毫升污水的容器中,在20分鐘內,容器內99.999%的細菌被殺死了。如果你有更多的水需要被凈化,我們只需要把這個發明放大來製造以滿足你的需求。無論是一桶水還是一拖罐車的水都不是問題。


新型微納米裝置:僅依靠陽光就能凈化水
原理圖中展示了那個黑色小立方是如何殺死細菌的。


它能比其他基於太陽光的凈水裝置更快地凈化水,原因在於它能利用太陽光中所有光譜中的能量卻不僅僅是紫外線,而紫外線僅占太陽光譜中能量的4%。通過這樣的方式,那個小黑塊能吸收50%的太陽能量——遠遠足夠殺死那些細菌了。


現在,這個發明已經被證明用來殺死大腸桿菌和乳酸菌是非常有效的。沒有任何理由不去相信它可以殺死更多種類的細菌。我們還會根據這個發明在市場上的定位和定價來決定是否讓它具有過濾化學物和病毒的功能。


「我們的這個發明對付戶外一般情況下的水質是綽綽有餘的,當你從沒有被重度污染但是含有很多微生物的河水中舀出一瓢水時,」Liu說道。「你可以把它倒入這個裝置中,微生物將會被消滅得一乾二淨。」

人們將會非常歡迎,樂意接受這個發明。根據聯合國的統計數據,全球有超過7.8億人缺乏乾淨的飲用水。


「我們發現能通過這項發展中的科技幫助到非常多的人,身為研究員,我們真的是非常興奮的,」Liu這樣說道。


[投稿 via zmescience]

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