يمكن لقرص الهيدروجيل هذا تنقية لتر من مياه النهر في ساعة واحدة

وفقًا لبعض التقديرات ، لا يحصل ما يصل إلى ثلث سكان العالم على مياه شرب آمنة ، ويمكن أن يعيش نصف السكان في مناطق تعاني من الإجهاد المائي بحلول عام 2025. ويمكن أن يؤدي إيجاد حل لهذه المشكلة إلى إنقاذ حياة الناس وتحسينها. ملايين الأشخاص ، وهي ذات أولوية عالية بين العلماء والمهندسين حول العالم.

ابتكر العلماء والمهندسون في جامعة تكساس في أوستن قرصًا هيدروجيلًا يمكنه تنقية المياه الملوثة بسرعة. قرص واحد يمكنه تطهير لتر من مياه النهر وجعله صالحًا للشرب في غضون ساعة أو أقل.

“هيدروجيلنا متعدد الوظائف يمكن أن يُحدث فرقًا كبيرًا في التخفيف من ندرة المياه في العالم لأنه سهل الاستخدام ، وكفاءة عالية ، ويمكن أن يصل إلى الإنتاج بكثافة الإنتاج بكميات ضخمةقال Guihua Yu ، الأستاذ المساعد في قسم Walker للهندسة الميكانيكية في مدرسة Cockrell للهندسة ومعهد تكساس للمواد.

نشر يو وفريقه نتائجهم مؤخرًا في المجلة مواد متطورة.

اليوم ، الطريقة الرئيسية لتنقية المياه هي غليها أو بسترتها. لكنه يتطلب طاقة ، ووقتًا طويلًا وكثيرًا من العمل. إنه غير عملي بالنسبة للناس في بعض أجزاء العالم الذين ليس لديهم الموارد لهذه العمليات.

تولد الهلاميات المائية الخاصة بيروكسيد الهيدروجين لتحييد البكتيريا بمعدل كفاءة يزيد عن 99.999٪. يعمل بيروكسيد الهيدروجين مع جزيئات الكربون المنشط لمهاجمة مكونات الخلايا الأساسية للبكتيريا وتعطيل عملية التمثيل الغذائي.

لا تتطلب العملية أي مدخلات للطاقة ولا تنتج منتجات ثانوية ضارة. الهلاميات المائية تؤتي ثمارها بسهولة ولا تترك أي بقايا.

بالإضافة إلى تنقية المياه من تلقاء نفسها ، يمكن أن تحسن الهلاميات المائية أيضًا عملية كانت موجودة منذ آلاف السنين: التقطير الشمسي ، واستخدام ضوء الشمس لفصل المياه عن الملوثات الضارة عن طريق التبخير.

غالبًا ما تواجه أنظمة التقطير الشمسي مشاكل مع الحشف الحيوي ، وتراكم الكائنات الحية الدقيقة على المعدات مما يؤدي إلى تعطلها. الهلاميات المائية القاتلة للبكتيريا يمكن أن تمنع حدوث ذلك.

قال كيث جونستون ، الأستاذ في قسم الهندسة الكيميائية في ماكيتا الذي شارك في قيادة المشروع: “اكتشف طالب الدراسات العليا اليقظ للغاية ، يوهونغ جو ، هذه الهلاميات المائية بشكل غير متوقع أثناء القيام بشيء آخر ، ألا وهو تنقية المياه بأشعة الشمس”.

يعمل الفريق على تحسين الهلاميات المائية من خلال زيادة الأنواع المختلفة من مسببات الأمراض والفيروسات في الماء التي يمكنهم تحييدها. ويعمل الفريق أيضًا على تسويق عدة نماذج أولية.

قال الباحثون إن تحجيم الهلاميات المائية سيكون أمرًا سهلاً. المواد اللازمة لصنعها غير مكلفة ، وطرق التجميع بسيطة وتظل كذلك على نطاق واسع. ويمكنهم بسهولة التحكم في شكل وحجم الهلاميات المائية ، مما يجعلها مرنة لأنواع مختلفة من الاستخدامات.