Ben un terzo della popolazione mondiale non ha accesso all'acqua potabile pulita, secondo alcune stime, e metà della popolazione potrebbe vivere in aree con carenza idrica entro il 2025. Trovare una soluzione a questo problema potrebbe salvare e migliorare la vita di milioni di persone, ed è un'alta priorità tra scienziati e ingegneri di tutto il mondo.

Scienziati e ingegneri dell'Università del Texas ad Austin hanno creato una compressa di idrogel in grado di purificare rapidamente l'acqua contaminata. Una compressa può disinfettare un litro di acqua di fiume e renderla potabile in un'ora o meno.

"Il nostro idrogel multifunzionale può fare una grande differenza nel mitigare la scarsità d'acqua globale perché è facile da usare, altamente efficiente e potenzialmente scalabile fino alla produzione di massa, " disse Guihua Yu, professore associato presso il Walker Department of Mechanical Engineering e il Texas Materials Institute della Cockrell School of Engineering.

Yu e il suo team hanno recentemente pubblicato le loro scoperte sulla rivista Materiale avanzato .

Oggi, il modo principale per purificare l'acqua è bollirla o pastorizzarla. Ma questo richiede energia, più un sacco di tempo e lavoro. Questo non è pratico per le persone in alcune parti del mondo senza le risorse per questi processi.

Gli speciali idrogel generano perossido di idrogeno per neutralizzare i batteri con un tasso di efficienza superiore al 99,999%. Il perossido di idrogeno lavora con particelle di carbone attivo per attaccare i componenti cellulari essenziali dei batteri e interrompere il loro metabolismo.

Il processo non richiede input di energia e non crea sottoprodotti dannosi. Gli idrogel possono essere facilmente rimossi, e non lasciano residui.

Oltre a purificare l'acqua da soli, gli idrogel potrebbero anche migliorare un processo che esiste da migliaia di anni:distillazione solare, l'uso della luce solare per separare l'acqua dai contaminanti nocivi tramite vaporizzazione.

I sistemi di distillazione solare spesso incorrono in problemi di biofouling, l'accumulo di microrganismi sull'apparecchiatura che ne causa il malfunzionamento. Gli idrogel che uccidono i batteri possono impedire che ciò accada.

"Uno studente laureato altamente vigile, Youhong Guo, scoperto questi idrogel inaspettatamente mentre facevo qualcos'altro, che è purificazione dell'acqua con la luce del sole, "ha detto Keith Johnston, un professore del dipartimento di ingegneria chimica McKetta che ha co-diretto il progetto.

Il team sta lavorando per migliorare gli idrogel aumentando i diversi tipi di agenti patogeni e virus nell'acqua che possono neutralizzare. E il team sta anche commercializzando diversi prototipi.

Ridimensionare gli idrogel sarebbe semplice, dicono i ricercatori. I materiali per realizzarli sono economici, ei processi di sintesi sono semplici e rimangono tali su larga scala. E possono facilmente controllare la forma e le dimensioni degli idrogel, rendendoli flessibili per diversi tipi di utilizzo.