Специалисты лаборатории нанобиоинженерии Института физики прочности и материаловедения Сибирского отделения РАН создали экономичный адсорбент для очистки воды от бактерий, вирусов и органических красителей. Главные его преимущества — высокая эффективность и относительно низкая стоимость, сообщает Минобрнауки РФ.
В лабораторных условиях ученые соединили углеродные нанотрубки (прочные структуры из атомов углерода) со сверхтонкими нанолистами из оксида алюминия. Отдельно были получены биметаллические частицы из алюминия и серебра. Для этого тоненькие проволочки из металлов подвергли воздействию электрического разряда — фактически "взорвали", чтобы образовались мельчайшие частицы. Затем их добавили в воду. В водной среде алюминий вступал в реакцию и формировал нанолисты оксида алюминия, а частицы серебра оставались внутри структур.
Адсорбент обладает двумя ключевыми свойствами: у него значительная рабочая поверхность и в воде он приобретает положительный электрический заряд. Благодаря этому материал притягивает и надежно удерживает примеси с отрицательным зарядом. Именно так удается очищать воду от бактерий, вирусов и органических красителей.
Эффективность материала существенно возрастает при дополнительной термической обработке. Под воздействием нагрева частицы серебра распадаются на более мелкие фрагменты и перемещаются к краям нанолистов и на поверхность углеродных нанотрубок. В результате антибактериальная активность адсорбента увеличивается на три порядка.
По мнению разработчиков, новый материал может быть перспективен в системах очистки воды с высоким уровнем бактериального загрязнения, в том числе в мобильных устройствах для получения питьевой воды при экологических и техногенных катастрофах.