Denne hydrogeltablet kan rense en liter flodvand på en time

Så meget som en tredjedel af verdens befolkning har ikke adgang til rent drikkevand, ifølge nogle skøn, og halvdelen af ​​befolkningen kunne leve i vandstressede områder i 2025. At finde en løsning på dette problem kan redde og forbedre liv for millioner af mennesker, og det er en høj prioritet blandt videnskabsmænd og ingeniører over hele kloden.

Forskere og ingeniører ved University of Texas i Austin har skabt en hydrogel-tablet, der hurtigt kan rense forurenet vand. En tablet kan desinficere en liter flodvand og gøre den velegnet til at drikke på en time eller mindre.

"Vores multifunktionelle hydrogel kan gøre en stor forskel for at afbøde den globale vandknaphed, fordi den er nem at bruge, meget effektiv og potentielt skalerbar op til masseproduktion, " sagde Guihua Yu, en lektor i Cockrell School of Engineering's Walker Department of Mechanical Engineering og Texas Materials Institute.

Yu og hans team offentliggjorde for nylig deres resultater i tidsskriftet Avancerede materialer .

I dag, den primære måde at rense vand på er at koge eller pasteurisere det. Men det kræver energi plus en masse tid og arbejde. Det er ikke praktisk for mennesker i dele af verden uden ressourcerne til disse processer.

De specielle hydrogeler genererer hydrogenperoxid for at neutralisere bakterier med en effektivitet på mere end 99,999%. Hydrogenperoxidet arbejder sammen med partikler af aktivt kul for at angribe essentielle cellekomponenter i bakterier og forstyrre deres stofskifte.

Processen kræver ingen energitilførsel og skaber ikke skadelige biprodukter. Hydrogelerne kan nemt fjernes, og de efterlader ingen rester.

Ud over at rense vand på egen hånd, hydrogelerne kunne også forbedre en proces, der har eksisteret i tusinder af år - soldestillation, brugen af ​​sollys til at adskille vand fra skadelige forurenende stoffer via fordampning.

Soldestillationssystemer støder ofte på problemer med biobegroning, ophobning af mikroorganismer på udstyr, der får det til at fungere dårligt. De bakteriedræbende hydrogeler kan forhindre dette i at ske.

"En meget årvågen kandidatstuderende, Youhong Guo, opdagede disse hydrogeler uventet, mens de gjorde noget andet, det er rensning af vand med sollys, " sagde Keith Johnston, en professor i McKetta Department of Chemical Engineering, der var med i spidsen for projektet.

Holdet arbejder på at forbedre hydrogelerne ved at øge de forskellige typer patogener og vira i vand, som de kan neutralisere. Og teamet er også i gang med at kommercialisere flere prototyper.

At opskalere hydrogelerne ville være ligetil, siger forskerne. Materialer til fremstilling af dem er billige, og synteseprocesserne er enkle og forbliver sådan i store skalaer. Og de kan nemt styre formen og størrelsen af ​​hydrogelerne, gør dem fleksible til forskellige typer brug.