آب

فیلتر آب ساخته‌شده از باکتری‌ و کشنده‌ی باکتری‌

مهندسان یک غشاء فیلتراسیون باکتری با استفاده از گرافن اکساید و نانوسلولز باکتریایی ساخته‌اند که با ایجاد حرارت از تجمع میکروارگانیسم‌ها روی غشاء و گرفتگی آن جلوگیری کرده و میکروارگانیسم‌ها را ازبین می‌برد. این فرایند موجب دوام بیشتر غشاء شده و همچنین سازگار با محیط‌زیست است.


در دانشگاه واشنگتن یک فناوری غشائی جدید که تصفیه آب را با جلوگیری از آلودگی بیولوژیکی، یا تجمع باکتری‌ها و دیگر میکروارگانیسم‌های مضر روی غشاء که موجب کاهش جریان آب می‌شوند، طراحی و از باکتری‌ها برای ساختن غشاهای فیلتراسیون استفاده کرده‌اند. پروفسور Srikanth Singamaneni و گروهش تخصص‌های مختلف را برای ساخت یک غشاء فوق اولترافیلتراسیون با استفاده از گرافن اکساید و نانوسلولز باکتریایی ترکیب کردند که بسیار کارآمد واقع شد.

آلودگی بیولوژیکی تقریباً نیمی از کل گرفتگی غشاها را تشکیل می‌دهد و یک چالش بزرگ، از بین بردن کامل این آلودگی است. غشای جدید اختراع شده، با تغذیه‌ی باکتری گلوکوناستوباکتر با ماده‌ی قندی ساخته شده، به‌طوری که این باکتری‌ها زمانی که در آب هستند، نانوالیاف سلولز را تشکیل می‌دهند. سپس لایه‌های گرافن اکساید را با نانوسلولزهای باکتریایی در حال رشد، ترکیب می‌کنند. در واقع اکسید گرافن در غشاء به دام می‌افتد.
پس از گنجاندن گرافن اکساید، غشاء با محلول پایه‌ای برای کشتن گلوکوناستوباکتر تصفیه می‌شود. در طول این فرایند، گروه‌های اکسیژن گرافن اکساید حذف و باعث می‌شود که گرافن اکساید کاهش یابد. هنگامی که نور خورشید را بر روی غشاء می‌تابانند، لایه‌های گرافن اکساید کاهش یافته، بلافاصله گرما تولید می‌کنند، که این گرما به آب اطراف غشاأ و نانوسلولز باکتریایی پراکنده می‌شود. بنابراین، غشاء ایجاد شده از باکتری‌ها می تواند باکتری‌ها را هم از بین ببرند.
پروفسور Singamaneni می‌گوید: “اگر می‌خواهید آب را از میکروارگانیسم های درون آن پاک کنید، Singamaneni کاهش یافته در غشاء می تواند نور خورشید را جذب کند، غشاء را گرم کرده و باکتری‌ها را بکشد.”
Singamaneni و گروهش غشای ساخته شده از گرافن اکساید کاهش یافته را در معرض باکتری‌های E.coli قراردادند و سپس روی سطح غشاء نور تاباندند. پس از 3 دقیقه، باکتری E.coli کشته شد. این گروه معلوم کرد که غشاء با سرعت بالاتر از 70 درجه سانتی‌گراد گرم شده که دیواره سلول باکتری E.coli را ازبین می‌برد. هنگامی که آن‌ها آزمایش مشابهی با غشاء ساخته شده از نانو سلولزهای باکتریایی بدون کاهش گرافن اکساید انجام دادند، مشاهده کردند که باکتری E. coli زنده ماند.
این گروه، فیلتر غشائی مورد نظر را به‌صورت یک سیستم مارپیچی، شبیه به یک حلقه از حوله پیشنهاد کردند که می‌تواند با LED ها یا یک نوع نانوژنراتور مجهز باشد تا انرژی مکانیکی را از جریان سیال فراهم کرده و نور و گرما تولید کند. به این ترتیب هزینه کلی را نیز کاهش می‌دهد.

منبع خبر
لینک مقاله

برچسب‌ها
نمایش بیشتر

نوشته‌های مشابه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

یـک + نـه =

دکمه بازگشت به بالا
بستن