Thiết bị loại bỏ 99,999% vi khuẩn trong nước bẩn chỉ trong 20 phút

Hiện nay trên thế giới có khoảng 663 triệu người không được tiếp cận với nguồn nước sạch. Trong tương lai, đây sẽ là cơn ác mộng của nhân loại. Vì vậy, việc tìm ra phương pháp lọc nước bẩn thành nước sạch với chi phí rẻ là ưu tiên hàng đầu của các nhà khoa học.

Khoảng 663 triệu người trên thế giới không được tiếp cận với nguồn nước sạch

Chúng ta đang sử dụng thiết bị khử trùng bằng năng lượng Mặt trời, dựa vào ánh sáng cực tím - chỉ chiếm 4% tổng số năng lượng Mặt trời. Nhưng tốc độ xử lý vi khuẩn của chúng rất chậm - lên tới 48 giờ, nên hạn chế số lượng nước có thể khử được.

Để giải quyết vấn đề này, các nhà nghiên cứu thuộc Phòng thí nghiệm Vật lý Năng lượng cao và ĐH Stanford ở California đã phát triển vật liệu mới có thể thu hoạch ánh sáng Mặt trời tốt hơn và tăng tốc độ lọc nước bằng năng lượng Mặt trời. Đem lại niềm hi vọng lớn của một lượng lớn người trên thế giới khi phải đối mặt với nạn ô nhiễm nguồn nước.

Thiết bị này được làm từ Molybdenum disulfide - một hợp chất vô cơ tạo thành từ các yếu tố molypden và lưu huỳnh.

Tiến sĩ Chong Liu, tác giả chính của nghiên cứu cho biết: "Thiết bị của chúng tôi trông giống như một miếng phim hình chữ nhật nhỏ, màu đen. Ta chỉ cần bỏ thiết bị này vào trong nước và đặt dưới ánh Mặt trời. Lúc này, Mặt trời sẽ làm tất cả những việc còn lại".

Thiết bị này dày chỉ bằng 1/2 con tem bưu chính, có bề mặt sọc các đường thẳng mỏng và có tên gọi là "nanoflakes".

Molybdenum disulfide thường được sử dụng như một chất bôi trơn công nghiệp, nhưng tính chất của nó thay đổi tùy thuộc vào có bao nhiêu lớp bên trong vật liệu. Trong trường hợp này, mỗi tấm phim chỉ dày có vài lớp - đủ để trở thành 1 chất xúc tác - tăng tốc độ phản ứng khi tiếp xúc với ánh sáng.

Ngoài ra, các nhà nghiên cứu còn bổ sung thêm 1 lớp đồng mỏng cho tấm phim - đóng vai trò để tăng tốc độ phản ứng.

Kết quả thu được khá khả quan khi có thể loại bỏ 99,999% vi khuẩn trong nước chỉ trong vòng 20 phút; phần nước thu được là nước sạch. Phần vi khuẩn, virus trong nước được loại bỏ hoàn toàn và cả hóa chất độc hại khác.

Tuy nhiên, theo tiến sĩ Liu mặc dù thiết bị chưa loại bỏ được tất cả 100% tạp chất nhưng với kết quả này cũng đáng để hi vọng trong việc giải quyết vấn nạn ô nhiễm môi trường nước. Qua đó giúp nhiều người dân tiếp cận được với nguồn nước sạch hơn.

Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Nature Nanotechnology.