تولید فیلتر آب ضدباکتری با استفاده از گرافین

محققان دانشگاه واشنگتن واقع در سنت لوییس آمریکا نوع جدیدی از فیلتر آب را با استفاده از گرافین توسعه دادند که در آن غشای ویژه ای مانع تجمع میکروارگانیسم ها روی فیلتر می شوند.

کد خبر: ۲۷۵۵۴۲

تاریخ: ۲۹ دی ۱۳۹۷ - ۱۰:۵۴

به گزارش ایران اکونومیست از پایگاه خبری ساینس دیلی، یکی از مهم ترین چالش های به کارگیری فیلترهای آب، تجمع میکروارگانیسم ها و باکتری ها در سطح این فیلترها و ایجاد اختلال در عملکرد آن ها است.
محققان برای تولید این غشا ابتدا نوعی باکتری موسوم به Gluconacetobacter hansenii را با ترکیبات قندی تغذیه می کنند. این باکتری با استفاده از قند، نانوفیبرهای سلولز را درون آب تولید می کند. همزمان با رشد این فیبرها محققان تکه های کوچک اکسید گرافین را به آن اضافه می کنند تا موجب پایداری و استحکام غشا شود.
این فرآیند شبیه به چاپ سه بعدی با استفاده از میکروارگانیسم ها است و در زمان رشد فیبرها می توان هر ماده دلخواهی را به آن اضافه کرد.
پس از این که کار باکتری به پایان رسید، محققان غشا را با استفاده از یک محلول شست و شو می دهند تا باکتری ها نابود و از ساختار غشا حذف شوند. همزمان با انجام این کار، اکسید گرافین از طریق حذف گروه اکسیژن در آن دچار کاهش می شود. در نتیجه نسبت به نور واکنش پذیر شده و می توان از آن برای نابود کردن سایر باکتری های به دام افتاده در غشا استفاده کرد.
محققان برای آزمایش این غشا ابتدا آن را به باکتری E.coli آلوده کرده و سپس به مدت سه دقیقه در مقابل نور قرار دادند. در این مدت کوتاه نور جذب شده توسط غشا دمای آن را تا 70 درجه سانتیگراد بالا برده و موجب مرگ باکتری ها شد.
این غشای جدید قادر است تحت فشار بالا، آب را با دو برابر سرعت غشاهای موجود در بازار فیلتر کند. همچنین بهای تمام شده آن در مقایسه با سایر روش ها نسبتا ارزان است.
گزارش کامل این تحقیقات در نشریه Environmental Science & Technology منتشر شده است.