Очистка воды через нанотрубки
Нанотехнологии могут стать решением для обеспечения безопасной питьевой водой регионов мира, страдающих от периодических засух или высокой степени загрязнения воды. Как объясняют исследователи из Индии в журнале International Journal of Nuclear Desalination, углеродные нанотрубки могут заменить традиционные материалы в системах очистки воды.
Дефицит воды и отсутствие доступа к безопасной питьевой воде остаются серьёзными глобальными проблемами. В настоящее время более миллиарда человек не имеют доступа к безопасной питьевой воде, а 2,4 миллиарда — к надлежащим санитарным условиям, почти все они проживают в развивающихся странах. Сейчас треть населения мира живёт в странах, испытывающих нехватку воды, и к 2025 году, как ожидается, эта доля вырастет до двух третей.
Исследователи из Центра атомных исследований имени Бабы (BARC) в Мумбаи объясняют, что новые технологии очистки воды постоянно изучаются, но для жизнеспособности в развивающемся мире они должны быть относительно простыми и недорогими в установке, эксплуатации и обслуживании.
Они обратились к наноструктурированным углеродным нанотрубкам — полым углеродным волокнам толщиной менее миллиардной доли человеческого волоса. Уникальные химические свойства углеродных нанотрубок означают, что только очень маленькие молекулы, такие как молекулы воды H2O, могут проходить через их внутреннюю полость, тогда как вирусы, бактерии, токсичные ионы металлов и крупные вредные органические молекулы — нет.
Команда отмечает, что гладкая и водоотталкивающая внутренняя поверхность углеродных нанотрубок означает, что фильтр на основе этой технологии будет очень эффективным, обеспечивая высокую скорость потока воды без засорения. Важно, что энергия, необходимая для проталкивания воды через такую систему, будет ниже по сравнению с традиционными мембранными технологиями.
Однако, чтобы быть полезными в качестве нанотехнологичной системы фильтрации загрязнённой воды, эти наноструктуры необходимо сконструировать в виде чётко определённых структур для обеспечения эффективной очистки. Команда исследовала потенциал создания систем фильтрации воды на основе углеродных нанотрубок, которые могли бы удалять мышьяк, фтор, тяжёлые металлы и токсичные органические химические вещества. Углеродные нанотрубки обладают впечатляющими характеристиками для очистки воды, заключают исследователи.