محققان به‌تازگی با استفاده از نوعی باکتری، فیلتری دوست‌دار محیطزیست برای آب طراحی کردند و با استفاده از graphene oxide آن را بهبود بخشیدند. این فیلتر بسیار سریع‌تر از فیلتر‌های قدیمی، آب را پاکسازی می‌کند و در عین حالی‌که به میکروب‌زدایی آب کمک می‌کند، مانع رشد و گسترش باکتری‌های مضرّی می‌شود که از جریان یافتن آب جلوگیری می‌کنند.
پروفسور مهندسی مکانیک و علم مواد -Srikanth Singamaneni- به همراه همکارانش با ترکیب کردن تجارب و اطلاعاتشان با استفاده از گرافن‌اکساید و باکتری نانوسلولز، غشاء را بهبود بخشیدند و متوجه شدند که با استفاده از این مواد می‌توان یک فیلتر بادوام و دوست‌دار محیطزیست طراحی کرد. اگر روش استفاده شده توسط آن‌ها را بتوان در مقیاس بزرگ استفاده کرد، این روش می‌تواند به بسیاری از کشور‌های در حال توسعه که مشکل کمبود آب دارند، کمک کند.
فرایند تولید غشاء جدید آن‌ها با تغذیه دادن یک ماده شیرین به باکتری Gluconacetobacter hansenii آغاز می‌شود تا زمانی که در آب فرو می‌رود، نانو فیبر سلولز تشکیل دهد. بعد از آن دانه‌های GO را در باکتری نانوسلولز هنگام رشد آن جایگذاری کردند تا دانه‌ها در غشاء بمانند و آن را بادوامتر کنند. بعد از جایگذاری GO، غشاء در طی فرایندی Gluconacetobacter را از دست می‌دهد. در حین این فرایند گروه‌های اکسیژن حذف می‌شوند و در نتیجه GO کاهش می‌یابد. سپس به غشاء نور می‌تابانند، GO کاهش‌یافته سریعاً گرما تولید می‌کند که این گرمای تولید شده به آب و باکتری نانوسلولز اطرافش داده می‌شود.
به صورت جالبی، غشاء تولید شده از باکتری خود می‌تواند باکتری‌ها را از بین ببرد. پروفسور Singamaneni می‌گوید: “اگر می‌خواهید که آب را با میکروارگانیسم‌های درونش پاکسازی کنید، GO کاهش‌یافته در غشاء می‌تواند نور آفتاب را جذب کند، به غشاء گرما داده و باکتری را از بین ببرد.”
تیم تحقیقاتی غشاء را به باکتری E.coli آغشته کردند، سپس به مدت سه دقیقه آن را زیر نور آفتاب قرار دادند؛ پس از این مدت باکتری ذکر شده از بین رفت. تیم نتیجه گرفت که دمای غشاء باید سریعاً به بالای ۷۰ درجه سانتی‌گراد برسد تا دیواره سلولی باکتری E.coli نابود شود. هنگامی که باکتری‌ها از بین رفتند، محققان غشاء را در فیبر‌های نانوسلولز با کیفیت بالا غوطه‌ور کردند که می‌تواند آب را دو برابر سریع‌تر از فیلتر‌های آب حال حاضر، پاکسازی کند. وقتی که همین آزمایش را بر روی غشاء ساخته شده از باکتری نانوسلولز بدون GO کاهش‌یافته انجام دادند، باکتری E.coli زنده ماند.
وی افزود: “این فرایند مانند پرینت سه‌بعدی گرفتن با میکروارگانیسم‌ها است. ما می‌توانیم هر چیزی که خواستیم را به باکتری نانوسلولز در حال رشد اضافه کنیم. در حالت‌های مختلف پی‌هاش نزدیک به شرایط محیط را بررسی کردیم و این غشاهای تولید شده بسیار بادوامتر هستند.”
☑ منبع خبر
☑ لینک مقاله
