Filtro de bajo costo usa nanoestructuras para purificar agua

Una nanoestructura textil monodimensional permite la esterilización eléctrica a altas velocidades de agua usando nanoalambres, nanotubos de carbono y algodón.

Investigadores de la Universidad de Stanford (California, EUA) desarrollaron el filtro nuevo, que en vez de atrapar físicamente a las bacterias por exclusión de tamaño (como lo hacen la mayoría de los filtros existentes), mata a las bacterias a medida que fluyen a través del dispositivo con la ayuda de un campo eléctrico que funciona a través de un algodón "nanorecubierto” de alta conductividad. El área superficial alta del dispositivo, junto con las grandes concentraciones de campo eléctrico cerca de las puntas de los nanocables de plata, permite la inactivación bacteriana altamente eficaz. Puesto que el nuevo filtro no debe atrapar las bacterias, puede tener poros mucho más grandes, permitiendo que el agua pase a una velocidad, unas 80.000 veces más rápido que los filtros que atrapan bacterias. Los poros más grandes también impiden que el filtro se obstruya, lo que es un problema con los filtros que físicamente retiran a las bacterias del agua.

Para que los filtros sean lo más baratos posible, los investigadores sumergieron tejidos de algodón ordinarios en una solución de nanotubos de carbono. Los nanotubos crearon una superficie lisa, continua en las fibras de algodón, con los nanocables más largos generalmente unidos a la fibra de algodón en un extremo, mientras que el otro extremo se ramifica al espacio vacío entre las fibras. Luego, los investigadores esperaron que el tejido se secara, y lo sumergieron de nuevo en una solución de nanocables de plata. Esto ayudó a formar una estructura continua a lo largo de la tela, lo que permitió el uso de una corriente eléctrica mínima de sólo unos pocos miliamperios, para matar las bacterias. De hecho, la electricidad necesaria para pasar corriente a través del filtro es sólo una quinta parte de lo que una bomba de filtración hubiese requerido para filtrar una cantidad comparable de agua.

Aunque el nuevo filtro está diseñado para que las bacterias pasen, una ventaja añadida de utilizar los nanocables de plata es que si las bacterias se quedaran, la plata probablemente las mataría. Esto evita contaminación biológica, en la que las bacterias forman una película sobre el filtro, un problema común en los filtros de filtración. El estudio describiendo el filtro nuevo se publicó en la edición de septiembre de 2010, de la revista Nano Letters.

"Esto realmente es un método de tratamiento de agua para matar patógenos. Con un filtro, que puede matar el 98% de las bacterias”, dijo el autor principal, Yi Cui, Ph.D., profesor asociado de ciencias de materiales e ingeniería. "Para el agua potable, no se desean ningún tipo de bacterias vivas en el agua, por lo que se tendrán que utilizar etapas múltiples de filtros. Fácilmente se puede utilizar en zonas remotas donde la gente no tiene acceso a los tratamientos químicos como el cloro”.

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Stanford University