Trong thử nghiệm, loại bột mới giúp nhanh chóng lọc sạch cốc nước 200 ml đã nhiễm khoảng một triệu vi khuẩn E. coli mỗi ml.
Nếu đặt một chai nước trong suốt dưới ánh sáng mặt trời, tia cực tím sẽ tiêu diệt vi khuẩn gây hại bên trong, giúp nước uống được. Tuy nhiên, phải phơi nắng chai nước ít nhất 6 tiếng. Nhóm nhà khoa học từ Đại học Stanford và Phòng thí nghiệm Máy gia tốc Quốc gia SLAC phát triển loại bột mới được kích hoạt bằng ánh sáng mặt trời và có thể lọc nước chỉ trong 60 giây. Nghiên cứu mới xuất bản trên tạp chí Nature Water hôm 18/5.
Loại bột lọc nước mới có thể dùng cho người đi bộ cần lấy nước từ suối và hồ. (Ảnh: Depositphoto)
Loại bột mới cấu tạo từ các mảnh nano oxit nhôm, molybdenum sulfide, oxit sắt và đồng. Những chất này đều sẵn có và không đắt. Bên cạnh đó, chỉ cần một lượng bột nhỏ cũng đủ để xử lý một lượng nước tương đối lớn.
Đầu tiên, cần khuấy một ít bột với nước bẩn đựng trong chai hoặc bình trong suốt, sau đó để bình tiếp xúc với ánh nắng mặt trời trực tiếp. Molybdenum sulfide và đồng hấp thụ các photon từ ánh sáng, sau đó hoạt động như một chất bán dẫn cho phép photon giải phóng electron. Các electron này tự do phản ứng với nước, tạo ra các gốc hydroxyl và hydro peroxide tiêu diệt vi khuẩn bằng cách phá vỡ màng bảo vệ bên ngoài của chúng.
Khi quá trình lọc hoàn tất, những gốc hydroxyl và hydro peroxide còn lại sẽ nhanh chóng phân giải thành nước và oxy, giúp nước đủ an toàn để uống. Do chứa oxit sắt, các mảnh nano có thể được thu hồi để tái sử dụng bằng cách nhúng nam châm qua nước.
Trong thử nghiệm, nhóm chuyên gia cho một lượng nhỏ bột vào cốc thủy tinh 200ml đã nhiễm khoảng một triệu vi khuẩn E. coli mỗi ml ở nhiệt độ phòng. Sau khi đặt cốc nước dưới ánh mặt trời tự nhiên trong 60 giây, họ không phát hiện vi khuẩn nào sống sót. Một ưu điểm khác là loại bột này có thể tái sử dụng thêm 30 lần.
Các nhà khoa học hy vọng công nghệ mới sẽ được áp dụng ở những khu vực chưa phát triển, thiếu cơ sở hạ tầng lọc nước, hoặc dùng cho người đi bộ cần lấy nước từ suối và hồ. Loại bột mới thậm chí hữu ích trong các nhà máy xử lý nước, nơi đang dùng tia cực tím nhân tạo để tiêu diệt vi khuẩn.
"Ban ngày, nhà máy có thể sử dụng ánh sáng mặt trời khả kiến, hoạt động nhanh hơn nhiều tia cực tím và còn giúp tiết kiệm năng lượng. Các mảnh nano khá dễ chế tạo và có thể nhanh chóng được nhân lên hàng tấn", giáo sư Yi Cui tại Đại học Stanford, thành viên nhóm nghiên cứu, cho biết.