Секрет материала кроется в уникальной архитектуре на уровне атомов. Он представляет собой гибридную структуру, где прочнейшие углеродные нанотрубки сплетены со сверхтонкими чешуйками оксида алюминия. Процесс создания напоминает микросварку: мощный электрический разряд буквально взрывает тончайшие проволоки из алюминия и серебра, создавая облако мельчайших металлических частиц. Попадая в воду, алюминий мгновенно окисляется, формируя тот самый каркас из нанолистов, а серебро равномерно распределяется внутри этой пористой матрицы.
Эффективность нового фильтра основана на двух фундаментальных принципах физики и химии. Во-первых, материал обладает колоссальной удельной поверхностью – если развернуть все поры одного грамма вещества, их площадь покроет десятки квадратных метров. Во-вторых, при контакте с водой адсорбент приобретает устойчивый положительный заряд. Это превращает его в мощнейший электростатический капкан для любых отрицательно заряженных примесей, которыми являются большинство бактерий, вирусов и молекул промышленных красителей.
Лабораторные тесты превзошли ожидания самих авторов исследования. Дополнительная термическая обработка запускает процесс фрагментации серебряных включений. Они распадаются на ещё более мелкие кластеры и мигрируют к поверхности материала, многократно усиливая антибактериальный эффект.
На фоне глобального водного кризиса, усугубляемого климатическими изменениями и урбанизацией, эта разработка выглядит особенно актуальной. Новый адсорбент может лечь в основу как стационарных станций водоподготовки, так и компактных мобильных систем для экстренного получения питьевой воды в зонах стихийных бедствий или техногенных катастроф.
Читать TechDigest в Google
