美國(guó)德克薩斯大學(xué)奧斯汀分校的研究人員開發(fā)出了一種便攜式廉價(jià)水過濾解決方案,可改善世界各地清潔飲用水的獲取。
新系統(tǒng)用注射器收集臟水,然后將其注入水凝膠過濾器,過濾器幾乎能濾除所有微小顆粒。研究人員說,與現(xiàn)有的商業(yè)方案相比,該設(shè)備在成本、簡(jiǎn)便性、有效性和可持續(xù)性方面具有顯著優(yōu)勢(shì),使用戶能夠輕松凈化附近溪流和河流中的水,并使其成為可飲用的水。
"科克雷爾工程學(xué)院沃克機(jī)械工程系和德克薩斯材料研究所的材料科學(xué)教授于桂華說:"顆粒污染水的問題迫在眉睫,特別是在偏遠(yuǎn)和欠發(fā)達(dá)地區(qū),那里的人們經(jīng)常依賴受污染的水源飲用,這需要立即引起關(guān)注和重視。"我們的系統(tǒng)能高效去除各種類型的顆粒,為改善淡水供應(yīng)提供了一個(gè)極具吸引力而又切實(shí)可行的解決方案。
目前用于過濾微小顆粒的便攜式濾水器主要包括濾紙和微孔膜。研究顯示,這些設(shè)備分別能過濾掉大約 40% 和 80% 大于 10 納米的微粒。而這種新系統(tǒng)能捕捉到接近 100% 的這些微粒。
新系統(tǒng)由低成本、可持續(xù)、易獲得的材料制成,其主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)是納米纖維素纖維交織成網(wǎng),在新凈化的水通過時(shí)捕捉顆粒。
用戶只需將注射器帶到最近的水源處,抽出水并注入過濾器。

該過濾系統(tǒng)已在幾種水源中進(jìn)行了測(cè)試,包括渾水、河水和受微塑料污染的水。水凝膠薄膜可生物降解,在需要更換之前最多可使用 30 次。
研究團(tuán)隊(duì)已經(jīng)使用 1.5 升的注射器對(duì)該技術(shù)進(jìn)行了測(cè)試,約占個(gè)人日常飲用水需求量的 40%。他們計(jì)劃繼續(xù)開發(fā)這項(xiàng)技術(shù),以便在更大范圍內(nèi)使用它來滿足全球的飲用水需求。
聯(lián)合國(guó)的可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)之一是在全球范圍內(nèi)提高飲用水標(biāo)準(zhǔn)和改善衛(wèi)生條件。根據(jù)聯(lián)合國(guó)的說法,要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),就必須在 2030 年前將飲用水供應(yīng)量提高 6 倍。
"現(xiàn)實(shí)情況是,世界上很大一部分人口無法獲得安全的飲用水,即使在有淡水資源的地方也是如此。"目前迫切需要簡(jiǎn)單、通用、高效的材料和設(shè)備來凈化被顆粒污染的水,這應(yīng)該能夠幫助世界各地的人們獲得清潔的水。
該項(xiàng)目的團(tuán)隊(duì)成員還包括來自中國(guó)東北林業(yè)大學(xué)、上海理工大學(xué)和清華大學(xué)的合作者。