По данным Всемирной организации здравоохранения, в XXI веке каждый четвертый житель планеты не имеет доступа к чистой питьевой воде. Эта проблема особенно остро встает во время стихийных бедствий, когда повреждается инфраструктура или загрязняются природные источники. Существующие методы централизованной очистки или химические наборы часто оказываются дорогими или труднодоступными, однако группа исследователей из Кореи предложила альтернативу в виде компактной автономной капсулы.
Разработка описана в журнале Nature Water. Устройство, названное FDGD, представляет собой небольшой пластиковый контейнер. Для его активации пользователю достаточно встряхнуть капсулу в течение нескольких секунд. За счет движения внутреннего магнита через катушку генерируется электрический импульс, который запускает встроенный датчик. Этот датчик измеряет электропроводность воды, что позволяет определить общее количество растворенных твердых веществ (TDS) — минералов и солей. Повышенный уровень TDS служит индикатором загрязнения, так как стоки с сельхозугодий или промышленных зон меняют ионный состав жидкости. Данные о качестве воды мгновенно передаются на смартфон или умные часы пользователя.
Вторая стадия работы устройства наступает после проверки безопасности. Если показатели находятся в допустимом диапазоне, капсула опускается в воду, и начинается процесс дезинфекции. Здесь используется иной принцип: движение, создаваемое легкими волнами на поверхности или при ходьбе с емкостью в руках, вырабатывает статическое электричество. Оно питает микроскопические стержни на внешней оболочке из ABS-пластика, которые генерируют электростатические силы. Этот метод, известный как электропорация, повреждает внешние мембраны вирусов и бактерий, делая их неактивными.
В ходе лабораторных испытаний ученые помещали капсулу в емкости объемом до 4 литров с различными типами воды — от водопроводной до речной. В образцы добавляли высокие концентрации кишечной палочки и других распространенных патогенов. Результаты показали, что устройство инактивирует до 99,9999% микробов. Исследователи подчеркивают, что их разработка не зависит от внешнего питания и не требует применения химических реагентов, что делает ее пригодной для использования в полевых условиях.
Ранее в России представили наночастицы для очистки воды от антибиотиков.
