新型海绵过滤器能在太阳下快速释放出净化后的湖水

据外媒报道,具有讽刺意味的是,许多最需要水净化的地方却有着最不发达的基础设施。这就需要一种由太阳激活的新过滤装置。利用太阳净化水最常见的方法之一就是安装太阳能蒸馏器。虽然这种设置是有效的,但有时需要很长时间才能产生足够的饮用水。

为了寻找一种快速反应的替代品,来自普林斯顿大学(Princeton University)的科学家们开发出了一种低成本的扁平海绵状装置,它可以从湖泊或池塘中吸水然后在阳光照射下释放纯化的水。

该过滤器的核心是一种具有网状微结构的聚合物凝胶。这种凝胶被一层叫做聚多巴胺的深色物质所包围,而聚多巴胺又被一层透明的海藻衍生物质–海藻酸盐所覆盖。

当该设备漂浮在相对较冷的水中时,凝胶网呈松散和开放状态。水通过外层两层孔隙流入,然后被凝胶内部的亲水分子吸引。然而,海藻酸盐的孔隙足够小,从而使得污染物或病原体无法通过。

当滤光片从水中取出并放在阳光下时,黑暗的聚多巴胺会增加它的太阳能吸收从而导致它变热。在这个过程中,凝胶中的疏水分子相互吸引。这会导致凝胶收缩,本质上是将纯化的水从海绵材料中挤出。这些水被收集在过滤器下面的容器中。

在对该设备的测试中,它最初被放置在普林斯顿大学卡内基湖25摄氏度的水中一个小时。然后,它被拿出来放在阳光下晒一个小时–在这个过程中,它被加热到33℃并释放它吸收的水。这水被证明没有毒素和病原体,其中包括湖里发现的潜在有害微生物。

Related Posts

Read More

微藻-益生菌-纳米酶机器人用于缓解肠道炎症和微生物群失调

炎症性肠病(IBD)以持续性肠道炎症、屏障受损和菌群失调为特征,传统疗法存在氧化应激、益生菌定植不足等问题。本研究开发口服微纳米机器人SP@LP@AuCe,以螺旋藻为载体,搭载AuCe纳米酶修饰的植物乳杆菌,三者协同作用,在DSS诱导小鼠模型中显著缓解炎症、修复屏障、恢复菌群平衡,为IBD治疗提供新途径。…

Read More

莱茵衣藻对昼夜强光与弱光的适应具有高度可塑性

本研究探讨既往光适应对莱茵衣藻昼夜光强变化适应度的影响及光保护策略调整速率,通过同步化群体对照实验、转录组与蛋白质组分析发现,藻细胞可通过类囊体膜结构、光保护能力及基因表达的协同调整快速适应光强变化,证实其具有极强的环境可塑性,为藻类光适应分子机制研究提供依据。…

Read More

小球藻来源的细胞外囊泡纳凝胶通过抑制cGAS–STING治疗放射性肺损伤

放射性肺损伤(RILI)缺乏有效治疗策略,本研究首次从小球藻中提取细胞外囊泡(EVs),结合cGAS抑制剂RU.521构建纳米凝胶(RU.521-EVs NPs)。该凝胶可协同抑制cGAS-STING通路、降低促炎因子分泌,在RILI小鼠模型中展现显著抗炎抗纤维化作用且无全身毒性,为RILI治疗及临床转化提供新策略。…