Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 
Рисунок 1. a) Схематическое изображение фильтра. b) Хлопковая матрица обрабатывается чернилами УНТ. c) Серебряные нанонити прикапывается пипеткой из метанольного раствора. d) Введение полученной мембраны в воронку. e) Изображение структуры хлопковых волокон при большом увеличении, полученные с помощью СЭМ. f) СЭМ-фотографии серебряных нанонитей. g) СЭМ-фотография УНТ, покрывающих волокна хлопка.
Рисунок 2. Бактерицидная эффективность фильтров (с серебряными нанонитями и без) при различных значениях приложенного напряжения. Как не трудно заметить бактерицидная эффективность фильтра, в котором отсутствуют серебряные нанонити, значительно ниже.

Губит людей вода!

Ключевые слова:  нанонити, нанотрубки

Опубликовал(а):  Шуваев Сергей Викторович

04 октября 2010

По заверениям многочисленных экспертов, в скором времени населению многих регионов Африки и Азии грозит дефицит питьевой воды. По этой причине, многие научные коллективы усиленно работают над поиском принципиально новых методов очистки воды. Научные сотрудники Стэнфордского университета имеют свое видение на решение этой проблемы.

До настоящего времени многие фильтры для очистки воды были основаны на принципе механического удаления болезнетворных бактерий. Однако из-за закупоривания эффективность такого фильтра резко падает с течением времени. Поэтому, куда эффективнее не удалять бактерии, а дезактивировать их в проходящем потоке воды. Для осуществления подобной задачи, американские исследователи предложили композитный материал, в котором в качестве матрицы выступает хлопок, а армирующими компонентами выступают нанонити серебра, обладающие дезинфицирующими свойствами, а также углеродные нанотрубки, выполняющие роль пористого электрода (рис.1).

Чтобы продемонстрировать эффективность работы предложенного фильтра авторы статьи выбрали в качестве объекта исследования воду, зараженную бактерией Escherichia coli (E. coli), которую часто можно обнаружить в кишечниках теплокровных живых существ, в том числе и человека. Была проведена серия экспериментов, в ходе которых была исследована зависимость эффективности описанного фильтра в зависимости от приложенного на него напряжения. Исходя из полученных результатов, можно заключить, что именно бактерицидное действие серебряных нанонитей является определяющим для эффективного функционирования фильтра (рис.2). Определяющим, но не единственным! В качестве других факторов ученые называют электропорацию клеточной мембраны в присутствии полей высокой напряженности.

В заключение, авторы статьи надеются на коммерческий успех своего детища, прежде всего в качестве дополнительного слоя для очистки в уже существующих коммерческих проточных фильтрах.


Источник: Nano Letters



Комментарии
Ужас.
Стэнфорд жжёт так, что даже Петрику далеко.

Палии Наталия Алексеевна, 04 октября 2010 21:48 
Доступна полная версия статьи, все 5 стр.
С другими работами и новостями группы Yi Cui также можно ознакомиться
Ужас и есть.
Тангенциальная ультрафильтрация на воде даёт производительность порядка 600 л*час/м2 при разности давлений 1-1,2 атм. И это на мембране 300 кДа, что запредельно даже для большинства вирусов. Микрофильтрация (классика - 0,22 мкм, но для живых бактерий вполне сойдёт и 1 мкм) имеет скорости 4-10 тонн/час с 1 метра квадратного.
И не засоряется.

В общем
А у меня почему-то 0,22-микронные фильтры на ура засоряются...
Владимир Владимирович, 07 октября 2010 02:38 
И у меня засоряются... но неловко как-то защищать ученых Стэнфорда от Александра Ринатовича
Ключевое слово - ТАНГЕНЦИАЛЬНАЯ ультрафильтрация.

Почти наверняка Вы фильтруете объёмы до 1 литра в тупиковом режиме. При этом - да, мембрана забивается и засоряется.
В тангенциальном режиме, с использованием правильного циркуляционного насоса, мембрана забивается после прокачки примерно 200 - 500 литров раствора (белка, например) или 10 - 50 тонн водопроводной воды (на 1 м2)
Александр Ринатович совершенно прав. У нас такая установка работает очень успешно. Вода идёт практически стерильная.
Владимир Владимирович, 11 октября 2010 04:11 
А если объёмы менее 100 миллилитров?
И какова стоимость установки тангенциальной фильтрации? Какова ее эффективность в полевых условиях и странах третьего мира?
Александр Ринатович обладает удивительнейшей способностью дискутировать в модальности "а ты купи слона".
Авторы статьи предложили (на мой ограниченный взгляд, небезынтиресный) способ использования нановолокон серебра, как электродов в фильтрующих материалах (по сути не заменяя, а дополняя существующие методы фильтрации).
100 мл не получится профильтровать вообще. Мёртвый объём установки где-то с 300-500 мл (установка лабораторная, маленькая).

Стоимость... Лабораторная обошлась примерно в 200 долларов (по сотне на патрон фильтрации и на насос) Гонит около 100 мл/мин. Полупромышленная в самом крутом исполнении стоит около 10000, в кустарном около 3000. Эта гонит до 50 литров/мин

Эффективность высокая. Система достаточно простая и трудноубиваемая.

Авторы страдают фигнёй. Если есть задача простерилизовать большие объёмы воды, то она элементарно решается двумя серебряными электродами и парой батареек.
Владимир Владимирович, 11 октября 2010 15:46 
Александр Ринатович,
В принципе Вы правы.
Авторы занимаются... наукой, они просто совместили серебряные электроды и пористые материалы (используя много разных "нано-") и шибко-престижный научный журнал это опубликовал, вероятно потому, что это ближе к реальной жизни, чем большинство публикаций на темы применений "нано" типа полевых и луговых транзисторов и шелушения графита...
(В силу моей ограниченности, мне эта работа и публикация понравились)
Владимир Владимирович, Вы просто не сталкивались с такой задачей. Думаю, что редакторы журнала тоже. Да и авторы, пожалуй.

А я с большой ультрафильтрацией работаю постоянно. И проблемы очистки воды приходилось решать. Так что то, что авторы только предлагают как потенциальное решение для меня уже давно не является вопросом.

А так да, авторы занимаются наукой
Владимир Владимирович, 11 октября 2010 20:12 
Прекрасно
Но какое отношение честный труд Стэнфордских ученых из цикла публикации-гранты-публикации имеет отношение к Петрику?
Ну-у-у, тот тоже обещал почистить воду. Много и сразу. Как ни странно, тоже использовал углеродные наноматериалы. Только на наносеребро, да ещё под током, у него фантазии не хватило.

Да и прочих перлов в статье хватает.

Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь

 

Живой и колючий
Живой и колючий

XIX Российская ежегодная конференция молодых научных сотрудников и аспирантов «Физико-химия и технология неорганических материалов»
XIX Российская ежегодная конференция молодых научных сотрудников и аспирантов «Физико-химия и технология неорганических материалов» пройдет 18 - 21 октября 2022 года в Федеральном государственном бюджетном учреждении науки Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова Российской академии наук (ИМЕТ РАН), г. Москва, в очно-дистанционном формате.

Перст-дайджест
В новом выпуске бюллетеня «ПерсТ»: Флуоресцентный шёлк можно получить,подкармливая шелковичных червей углеродными точками. Вопрос выживания кота Шрёдингера. Решение фундаментального вопроса об основном состоянии нитрида бора. Обнаружен новый источник затухания спиновых волн в пленках ферритов гранатов.

DataCon «Искусственный интеллект в химии»
DataCon «Искусственный интеллект в химии» — мероприятие, направленное на обучение школьников и бакалавров принципам машинного обучения и программирования для решения наукоемких задач, который заканчивается решением реальной проблемы.

Материалы к защитам выпускных квалификационных работ бакалавров ФНМ МГУ 2022
Коллектив авторов
Материалы к защитам выпускных квалификационных работ бакалавров ФНМ МГУ 2022 содержат следующую информацию:
• Подготовка бакалавров на факультете наук о материалах МГУ
• Состав Государственной Экзаменационной Комиссии
• Расписание защит выпускных квалификационных работ бакалавров
• Аннотации квалификационных работ бакалавров

Материалы к защитам магистерских квалификационных работ на ФНМ МГУ в 2022 году
коллектив авторов
24 - 27 мая пройдут защиты магистерских квалификационных работ выпускниками Факультета наук о материалах МГУ имени М.В.Ломоносова.

Пятилетка Олимпиады "Нанотехнологии - прорыв в будущее!": что было и что может быть в будущем
Е.А.Гудилин , А.А.Семенова
Уже более 15 лет живет и развивается Всероссийская олимпиада "Нанотехнологии - прорыв в будущее!". За всю историю Олимпиады было предложено много инновационных решений, охват олимпиадой составил более 50 000 участников по всей Российской Федерации и странам ближнего зарубежья. В статье приводятся статистические данные по Олимпиаде и возможные пути ее дальнейшего развития.

Эра технопредпринимательства

В эпоху коронавируса и борьбы с ним в существенной степени меняется парадигма выполнения творческих работ и ведения бизнеса, в той или иной мере касаясь привлечения новых типов дистанционного взаимодействия, использования виртуальной реальности и элементов искусственного интеллекта, продвинутого сетевого маркетинга, использования современных информационных технологий и инновационных подходов. В этих условиях важным является, насколько само общество готово к использованию этих новых технологий и как оно их воспринимает. Данной проблеме и посвящен этот небольшой опрос, мы будет рады, если Вы уделите ему пару минут и ответите на наши вопросы.

Технопредпринимательство в эпоху COVID-19

Небольшой опрос о том, как изменились подходы современного предпринимательства в контексте новых и возникающих форм ведения бизнеса, онлайн образования, дистанционных форм взаимодействия и коворкинга в эпоху пандемии COVID - 19.

Технонано

Технопредпринимательство - идея, которая принесет свои плоды при бережном культивировании и взращивании. И наша наноолимпиада, и Наноград от Школьной Лиги РОСНАНО, и проект Стемфорд, и другие замечательные инициативы - важные шаги на пути реализации этой и других идей, связанных с развитием новых высоких технологий в нашей стране и привлечением молодых талантов в эту вполне стратегическую область. Ниже приведен небольшой опрос, который позволит и нам, и вам понять, а что все же значит этот модный термин, и какова его суть.



 
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.