Використання нанотехнологій при очищенні води

Нанотехнологіі увазі використання великої різноманітності інструментальних засобів, методів і технологій, які складаються з часток, розмір яких приблизно становить кілька сотень нанометрів в діаметрі. Частинки такого розміру мають унікальні фізико-хімічні та поверхневі властивості, які надають їм тим самим нові можливості у використанні. Насправді, захисники нанотехнологій нагадують, що ця область дослідження могла б посприяти рішенням деяких основних проблем, з якими ми стикаємося на глобальному рівні, такими як, наприклад, забезпечення поставок безпечної питної води для зростаючого населення, або, вирішуючи важливі питання в медицині, енергетиці, та сільському господарстві.
Публікуючи аналіз досліджень в Міжнародному Журналі Ядерного Опріснення (International Journal of Nuclear Desalination), вчені Індії (D. J Sanghvi College of Engineering) пояснюють, що в нанотехнологіях існує кілька методів очищення води, які були нещодавно відкриті, а деякі з них вже використовуються. "Пристрої з обробки води, які включають в себе нанослойние матеріали, вже доступні, і, при цьому, зростаюча потреба людства в чистій воді зростає ", - пояснює вчений Алпана Махапатра (Alpana Mahapatra) і його колеги Farida Valli і Karishma Tijoriwala.
Очищення води, за допомогою нанотехнологій увазі застосування наноскопіческіх матеріалів, наприклад, вуглецеві нанотрубки і волокна оксиду алюмінію для нанофільтри. Це можливо завдяки існуванню наноскопіческіх пір в мембранних фільтрах з зеоліта, а також нанокаталізатор і магнітних наночасток. Наносенсори, як наприклад, ті, що є основою в нанодріт з титанової окису або наночастинки паладію, використовуються для аналітичного обнаруженія забруднюючих веществ у водних розчинах.
Результати очищення води за допомогою нанотехнологій залежать від ступеня її забруднення, - додала група вчених. Вона може бути використана для видалення опадів, хімічних відходів промисловості, заряджених частинок, бактерій та інших патогенних елементів. Вчені пояснюють це тим, що сліди токсичних елементів таких як, наприклад, миш'як, або в'язкі рідкі нечистоти як, наприклад, нафту можуть бути видалені за допомогою нанотехнологій.
"Основні переваги використання нанофільтри, порівняно зі стандартними зразками в тому, що потрібно менше тиску, щоб пропустити воду через фільтр, вони більш ефективні, і у них велика площа робочої поверхні і до того ж легше подаються очищенні порівняно зі стандартними методами ", - повідомляє група вчених.
Наприклад, вуглецеві мембрани з нанотрубок можуть видалити майже всі типи забруднюючих речовин у воді, включаючи каламутність, нафту, бактерії, віруси і органічні забруднюючі речовини. Хоча пори вуглецевих нанотрубок значно менше, тим не менш, вони володіють такою ж або кращої пропускною здатністю, ніж у стандартних матеріалів, з великими порами, можливо через плавного будови нанотрубок. Нановолокна фільтрів з алюмінію та інші матеріали з нановолокон видаляють негативно заряджені забруднюючі речовини як, наприклад, віруси, бактерії, і органічні й неорганічні колоїди набагато швидше, ніж стандартні фільтри.
"Поки покоління нанофільтри теперішнього часу може бути порівняно простим, ймовірно, що майбутні покоління нанотехнологічних пристроїв з очищення води отримають вигоду з властивостей нових нанослойних матеріалів ", - стверджує група вчених.
Дослідники відзначають, що кілька фундаментальних аспектів нанотехнологій викликали занепокоєння серед громадських і активістських груп. Вони допускають, що загрози пов'язані з наноматеріалами не можуть бути такими ж як і загрози пов'язані із звичайними варіантами відомих матеріалів, оскільки значно більша об'ємна поверхню і коефіцієнт обсягу наночастинок може зробити їх більш реактивними, ніж у звичайних матеріалах і веде до поки невідомого і невипробуваного взаємодії з біологічними поверхнями. Очищення води, заснована на нанотехнології, ще не пошкодила людському здоров'ю і не призвела до проблем навколишнього середовища, але думку групи вчених збігається з багатьма іншими в тому, що необхідно просувати дослідження біологічної взаємодії наночастинок і роботи в цьому напрямку повинні бути виконані. Популярний новостной портал розповість про те, що відбувається в міре.

Орігінал (на англ. Мовою): Physorg.com Переклад: М. Гончар

• IBM ускоряет обучение ИИ на скорости света при минимальном энергопотреблении
• Учёные впервые визуализировали форму одиночного фотона
• Солнечная система для зарядки электромобилей
• Крупнейший электрический самолёт взлетит в 2025 году
• ДНК-биочернила открывают новые горизонты для 3D-печати кровеносных сосудов
• Исследователи улучшили эффективность и долговечность солнечных элементов
• Тёмная материя: Как камера отслеживает невидимое
• Мягкий, растяжимый электрод имитирует тактильные ощущения с помощью электрических сигналов