Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy

Recommended Posts

Brak wody pitnej to problem wielu rejonów świata. Niestety, jednocześnie większość z nich jest zbyt biedna, żeby w pełni rozwiązać ten problem. Częstym przypadkiem jest brak możliwości, technologii a zwłaszcza pieniędzy na stworzenie sieci wodociągowej, stacji uzdatniania wody, czy podobnej infrastruktury. Wynalazek południowoafrykańskich naukowców - saszetka wielkości torebki herbaty - ma umożliwić uzdatnienie nawet bardzo brudnej wody tanio i skutecznie.

Autorem rozwiązania jest Eugene Cloete, wykładowca Stellenbosch University w RPA, mikrobiolog, specjalista od systemów uzdatniania wody i nanotechnologii. Właśnie nanotechnologia jest kluczem do opracowanego filtra. Saszetka ma taki kształt i wielkość, że można ją łatwo dopasować do typowej szyjki butelki. Specjalna kompozycja materiałów: węgla aktywowanego oraz przede wszystkim bakteriobójczych nanowłókien pochłania zanieczyszczenia i zabija mikroorganizmy.

Jak zapewnia Marelize Botes, jedna torebka wystarcza do oczyszczenia całej butelki nawet bardzo brudnej wody. Po oczyszczeniu woda ma być równie wysokiej jakości, jak kupowana woda butelkowana. Zużyty filtr może być bezpiecznie wyrzucony - rozkłada się w ciągu kilku dni, nie pozostawia śladu i nie jest toksyczny dla człowieka.

Celem Eugene Cloete'a było stworzenie taniej metody, prostej w użyciu i niewymagającej infrastruktury. Docelowy koszt ma wynosić około pół centa amerykańskiego za sztukę, co jest ceną przystępną nawet dla bardzo ubogich terenów.

Obecnie trwają badania wynalazku przez południowoafrykańską instytucję standaryzującą. Jeśli zakończą się pomyślnie - w co twórcy wierzą - przetestowany filtr ma trafić do sprzedaży jeszcze w tym roku.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Co niektórzy stosują węgiel aktywowany z wiórków kokosowych z wysoką liczbą jodową (zdolność do wychwytywania niektórych związków). Węgiel po wypłukaniu można użyć kilkakrotnie. Ale teraz modna jest nanotechnologia i żaden prosty i skuteczny filterek po prostu nie przyjmie się

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Nieznane dotychczas właściwości bakterii z rodziny Geobacter mogą przyczynić się do rewolucji w nanotechnologii i bioelektronice. Naukowcy z University of Massachusetts Amherst odkryli, że produkowane przez bakterię włókna świetnie przewodzą prąd. Dlatego też uczeni zaczęli o nich mówić „bakteryjne nanoprzewody". Naturalne włókna są równie efektywne jak przewodzące polimery, a ładunek elektryczny podróżuje nimi na znaczne odległości - tysiące razy większe niż długość samej bakterii.
      Możliwość przewodzenia w ten sposób prądu przez białkowe włókna to zwrot w biologii, który pozwoli nam zrozumieć, w jaki sposób zachodzą różne procesy naturalne. Będzie to można również wykorzystać w praktyce - mówi mikrobiolog Derek Lovley.
      Zdaniem fizyka Nikhila Malvankara odkrycie to zrewolucjonizuje naszą wiedzę o bakteryjnych biofilmach. U tego gatunku biofilm zawiera proteiny, które zachowują się jak metale, przewodząc prąd na bardzo duże odległości - mówi Malvankar.
      To odkrycie jest bardzo istotne nie tylko z punktu widzenia biologii, ale również materiałoznawstwa. Możemy teraz badać różne nanomateriały, które są naturalne, nietoksyczne, łatwiejsze w produkcji i tańsze niż materiały wytwarzane przez człowieka. Niewykluczone, że pozwolą one nawet na wykorzystywanie elektroniki w wodzie i wilgotnych środowiskach. Otwiera to nowe możliwości zarówno w dziedzinie biologii jak i produkcji energii - stwierdził inny fizyk, Mark Tuominen.
      Dotychczas sądzono, że aby białkowe włókna zachowywały się jak metale, konieczna jest obecność dodatkowych protein, zwanych cytochromami. Uczeni z UMass Amherst zauważyli występowanie bardzo dobrego przewodnictwa bez obecności cytochromów.
      W naturze Geobacter wykorzystuje białkowe nanowłókna w czasie procesu podobnego do oddychania. To, co Geobacter robi ze swoimi nanowłóknami można porównać z oddychaniem przez rurkę o długości 10 kilometrów - mówi Malvankar.
      Już w 2005 roku uczeni z University of Massachusetts stwierdzili na łamach „Nature", że nanowłókna produkowane przez Geobacter mogą charakteryzować się nieznanymi dotychczas właściwościami. Nie potrafili jednak dokładnie określić natury i mechanizmu działania włókien, przez co ich twierdzenia spotkały się ze znacznym sceptycyzmem.
      Podczas eksperymentów laboratoryjnych naukowcy zauważyli, że Geobacter rozmnażają się na elektrodach i wytwarzają tam gruby, przewodzący prąd biofilm. Dalsze badania wykazały, że przewodnictwo jest możliwe dzięki produkowanej przez bakterie siatce białkowych nanowłókien. Okazało się również, że ich strukturę można łatwo zmieniać w zależności od potrzeb. Wystarczy bowiem zmiana temperatury otoczenia lub manipulowanie ekspresją genów, by uzyskać nanowłókna o różnych właściwościach.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Enkapsulacja antybiotyków w nanowłóknach z poli(tlenku etylenu) i poli(alkoholu winylowego) sprawia, że doskonale radzą sobie z lekoopornymi bakteriami. Po tym sprytnym zabiegu po patogenach nie zostaje nawet ślad.
      Dr Mohamed H. El-Newehy z Uniwersytetu Króla Sauda w Rijadzie, szef zespołu naukowców, podkreśla, że lekooporność to poważny i narastający problem medyczny i społeczny. "Stąd pilna potrzeba opracowania nowych antybiotyków, który przezwyciężyłyby lekooporność, działając na inne sposoby. My nie proponujemy nowego antybiotyku, ale nową metodę dostarczania już istniejących". Naukowiec sądzi, że skróci to drogę wynalazku do pacjenta. Odkrycie i stworzenie nowego leku zajmuje przeważnie 10-12 lat i kosztuje od 800 mln do 2 mld dolarów, tutaj wydatki będą niższe, a czas wdrożenia znacznie zredukowany.
      Antybiotyki w nanowłóknach można stosować przeciwko całemu spektrum bakterii, a także wykorzystywać w zapobieganiu skażeniu żywności grzybami czy bakteriami, hamowaniu wzrostu mikroorganizmów w wodzie pitnej czy zwiększaniu skuteczności chemioterapii.
      Wiązki nanowłókien są bardzo małe. Akademicy wyjaśniają, że przy nich nić pajęcza wydaje się olbrzymia. Nie da się ich nawet dostrzec pod mikroskopem optycznym.
      Ekipa El-Newehy'ego zdawała sobie sprawę z wyjątkowych właściwości nanowłókien, związanych z wysokim stosunkiem powierzchni do wagi. Nic więc dziwnego, że już wcześniej zaczęto badać ich zastosowanie w opatrunkach, materiałach do kontrolowania stanu zapalnego po operacji i nowych sposobach dostarczania leków. Arabowie analizowali wpływ wielu zawiniętych bezpośrednio w nanowłókna antybiotyków na kultury różnych bakterii. Okazało się, że ich skuteczność jest bardzo wysoka. Przypominające swego rodzaju mumie leki radziły sobie m.in. z E. coli oraz pałeczką ropy błękitnej (Pseudomonas aeruginosa). Naukowcy przypominają, że lekooporność obu rośnie.
      Po potraktowaniu antybiotykami poddanymi enkapsulacji mikroby były poważnie uszkodzone; wiele komórek uległo powiększeniu, wydłużeniu lub pofragmentowaniu [...]. Nanowłókna same w sobie nie wpływają na bakterie. Wydają się działać, zwiększając moc antybiotyków. Owijanie czynników antybakteryjnych włóknami sprawia, że ich działanie staje się bardziej skoncentrowane na danym miejscu, poza tym utrzymuje się dłużej niż przy konwencjonalnych metodach dostarczania.
      Zespół przedstawił wyniki swoich badań na 241. konferencji Amerykańskiego Stowarzyszenia Chemicznego.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Czy możliwe jest, żeby kopnięta sterta cegieł poukładała się sama, tworząc chodnik? Nie bardzo. Jeszcze mniej prawdopodobne jest, żeby cegły same utworzyły budynek. Tymczasem w skali nano jest to możliwe i uczyniono pierwszy krok ku takiej technologii.
      Cząsteczki chemiczne mają tę przewagę nad cegłami, że same się łączą w różne struktury. Trudno jednak zmusić je do tworzenia struktur takich, jakie byśmy chcieli. W dwóch wymiarach takie sztuczki już się udawały: kiedy w cienką warstwę jakiejś substancji wrzucamy odpowiednio dobraną cząsteczkę „gościnną", cząsteczki samorzutnie zorganizują się wokół takiego wtrącenia. Takie struktury jednak pozostawały zawsze dwuwymiarowe, a w nanotechnologii chcemy tworzyć struktury trójwymiarowe.
      Naukowcy z brytyjskiego University of Nottingham po czterech latach badań jako pierwsi osiągnęli przełom, zmuszając cząsteczki do samorzutnej organizacji w struktury trójwymiarowe. Udało im się to osiągnąć, pokrywając powierzchnię jednocząsteczkową warstwą molekuł kwasu tetrakarboksylowego i wrzucając w nią cząsteczki fulerenu C60(tzw. buckyball, sferyczna, pusta w środku cząsteczka złożona z 60 atomów węgla). Cząsteczki kwasu automatycznie organizują się wokół boków kulistego fulerenu. To sposób na tworzenie dodatkowych warstw cząsteczek i znaczący krok w kierunku samoorganizujących się nanostruktur.
      Nie jest to pierwsze osiągnięcie profesora Neila Champnessa i jego zespołu. Wcześniej odkryli oni, jak wykorzystać wiązania wodorowe do łączenia cząstek DNA w molekularne struktury, a niedawno opublikowali studium opisujące, jak nieregularne cząsteczki są adsorbowane na strukturach powierzchniowych.
      Studium na temat tworzenia trójwymiarowych, samoorganizujących się struktur ukazało się w prestiżowym periodyku Nature Chemistry.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Nie kończą się nowe pomysły i koncepcje na zastosowanie grafenu - pojedynczej warstwy atomów węgla - w nanotechnologii. Do listy jego wielu atrakcyjnych cech trzeba dodać jeszcze jedną: dobrze współpracuje z DNA.
      Stworzenie nowych bioczujników, pozwalających na szybkie i bezbłędne identyfikowanie przyczyn chorób, to zajęcie wielu naukowców i laboratoriów na świecie. Narodowe Laboratorium Północno-Zachodniego Pacyfiku, należące do Departamentu Energii Stanów Zjednoczonych oraz Uniwersytet Princeton osiągnęły w tej dziedzinie wymierny sukces, łącząc grafen z ludzkim DNA.
      Podczas badań okazało się, że pojedyncza spirala DNA silnie i trwale łączy się z powłoką grafenową. To podsunęło myśl do sporządzenia czujnika, wykrywającego konkretne DNA w badanych próbkach. Pojedyncza spirala DNA z genu poszukiwanego czynnika chorobotwórczego jest umieszczana na powierzchni grafenu. Ponieważ naturalnym stanem cząstek DNA jest podwójna spirala, oddzielona nitka „poszukuje" odpowiadającej sobie pary. Zatem kiedy taki czujnik zanurzymy w krwi, lub innym płynie ustrojowym, umocowana na grafenie pojedyncza nić DNA będzie działać jak bardzo wybiórczy haczyk, łapiący swój odpowiednik. Jeśli poszukiwany czynnik „złapie przynętę" i przyczepi się do czujnika, ten generuje sygnał, który można zarejestrować.
      Sprawdzono, jaka jest czułość i wybiórczość projektowanego bioczujnika. Podczas prób z dołączanymi do wolno pływających nici DNA fluorescencyjnymi molekułami wykazano, że „łapanie" dokładnie poszukiwanych fragmentów jest dwukrotnie silniejsze niż łapanie fragmentów jedynie podobnych, które mogłyby fałszować wyniki.
      Zbadano też trwałość takiego czujnika - i tu dokonano kolejnego rewelacyjnego odkrycia. Okazało się, że grafen stanowi doskonałą ochronę nici DNA. Podczas prób z DNAzą - enzymem trawiącym DNA - okazało się, że podczas gdy wolno pływające nici są rozkładane natychmiast, nici DNA przytwierdzone do grafenowej powierzchni unikają zniszczenia przez 60 minut.
      Prostota działania i wykonania, oraz wysoka trwałość i skuteczność mogą sprawić, że rozpowszechnienie się tego typu czujników stanie się przełomem w diagnostyce medycznej. Nie koniec to jednak planów zespołu badawczego związanych z odkrytymi właściwościami grafenu. Skoro grafen tak dobrze współdziała z DNA, chcą poszukać sposobu na jej wykorzystanie do dostarczania leków bezpośrednio do chorych komórek, a może nawet wykorzystanie jej w terapii genowej.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Złoto od zawsze było drogim symbolem zbytku i luksusu. Dziś zyskuje nowe znaczenie, jego właściwości są coraz szerzej wykorzystywane w nowoczesnych technologiach. Począwszy od pozłacania styków, które dzięki temu nie śniedzieją i nie przerywają (kto pamięta, że dawniej klawiatury komputerów miały złocone styki?), aż po... no właśnie, gdzie jest granica zastosowania złota? Wyobrażacie sobie złoto w podeszwach waszych butów? No to wyobraźcie.
      Dr Adrian Fuchs ze Szkoły Nauk Fizycznych i Chemicznych Uniwersytetu Technologicznego w Queensland opracował nową technologię, może nie sensacyjną, ale mająca wiele zastosowań praktycznych. Australijski uczony odkrył sposób skutecznego rozpraszania nanocząstek metali w tworzywach sztucznych, jak polimery, czy plastik. Nowa metoda pozwoli uzyskiwać materiały o doskonałych, czy niespotykanych właściwościach. Pierwsze, co się narzuca, to materiały o zwiększonej wytrzymałości. Trwała i bardziej kolorowa farba, nie pękające plastikowe obudowy, elastyczne, ale nie ścierające się podeszwy butów. Farba - jak mówi odkrywca - to w zasadzie plastik, dodanie do niej nanocząstek złota powoduje, że kolory z całego widzialnego spektrum stają się bardziej intensywne, a sama farba odporna na trudne warunki środowiskowe.
      Właściwości metali zmieniają się w nanoskali, łącząc unikalne cechy nanocząstek z tworzywami sztucznymi uzyskujemy całkiem nowe materiały kompozytowe. To pozwoli na opracowanie nie tylko nowych, lepszych powierzchni ochronnych, ale na przykład lepiej działających leków, czy nowatorskich katalizatorów.
      Doskonałe przewodnictwo złota pozwoli właśnie, wg dra Fuchsa, po wymieszaniu z cząsteczkami innych metali, uzyskać nowe rodzaje katalizatorów. Nanocząstki złota i ditlenku tytanu zatopione w polimerze tworzą bardzo efektywny katalizator oczyszczający wodę; ditlenek tytanu pochłania światło i przekształca je w prąd elektryczny, który jest dalej przewodzony przez złoto. Zatapianie nanocząstek w plastikowych kapsułkach pozwoli na lepsze dozowanie leków przeciwnowotworowych, które będą same wyszukiwać ogniska chorobowe.
      Szybsze i tańsze komputery dzięki nowym rodzajom układów elektronicznych, lepsze wyświetlacze w telewizorach i monitorach i wiele innych możliwości otwiera się przed technologami. Nanocząstki złota i innych metali już niedługo będą powszechne w naszym otoczeniu.
×
×
  • Create New...