(PhysOrg.com) -- Flussi inquinati, fiumi, i laghi e l'acqua municipale potrebbero presto ricevere il trattamento dello Stato di Wright.

Sharmila Mukhopadhyay e i suoi ricercatori stanno sviluppando "nano-pennelli" di dimensioni quasi molecolari.

Queste strutture sfocate hanno setole composte da migliaia di minuscoli, fili simili a meduse. L'aumento della superficie delle setole, con rivestimenti adeguati, consente loro di comportarsi come potenti detergenti che uccidono i batteri e distruggono i contaminanti che inquinano l'acqua.

“Dovrebbe assolutamente funzionare, ” ha detto Mukhopadhyay, dottorato di ricerca, direttore del Centro di Wright State per i materiali multifunzionali su scala nanometrica. “Sono piuttosto entusiasta di questo perché il potenziale, Lo so, è enorme."

La necessità di purificare l'acqua in modo efficiente si sta trasformando in un enorme problema globale con l'aumento del consumo umano e industriale di acqua.

Le Nazioni Unite stimano che circa 1,1 miliardi di persone attualmente non hanno accesso all'acqua potabile. Diverse previsioni suggeriscono che l'acqua dolce potrebbe diventare il "petrolio" del 21° secolo:costoso, scarse e causa di conflitti geopolitici.

Negli Stati Uniti, l'invecchiamento delle infrastrutture di trattamento delle acque sta lottando per tenere il passo con le crescenti minacce alla fornitura di acqua pulita, rendendo la purificazione dell'acqua una grande spesa energetica. Tecnologie come il "nano-pennello" possono fornire un po' di sollievo.

Mukhopadhyay ha collaborato con MetaMateria Technologies LLC e altre tre società in una proposta intitolata "Purificazione dell'acqua utilizzando soluzioni nano-abilitate". 998 dal programma Ohio Third Frontier. Collabora inoltre con diverse altre università, laboratori federali e aziende locali per espandere il coinvolgimento di Wright State nell'area delle tecnologie per l'acqua pulita.

La ricerca di Mukhopadhyay ha portato allo sviluppo dei nano-spazzole per la purificazione dell'acqua.

Diversi materiali possono essere scomposti in nanoparticelle e quindi attaccati alle setole delle spazzole.

Per esempio, le particelle di argento uccidono i batteri al contatto senza disperdersi come inquinanti nell'acqua. Le particelle di palladio disgregano il tetracloruro di carbonio e altri inquinanti dell'acqua. E le particelle di ossido di titanio possono eliminare gli inquinanti se attivate dalla luce solare.

Mukhopadhyay prevede di attaccare tre o quattro diversi tipi di particelle che purificano l'acqua ai nano-spazzole.

“Quindi contemporaneamente puoi combinare più applicazioni di pulizia ambientale in un unico componente, ” ha detto.

Le spazzole potrebbero essere utilizzate nel controllo dell'inquinamento delle acque dolci, negli impianti di trattamento delle acque o anche nei piccoli filtri per l'acqua domestici. Potrebbero anche essere usati nei filtri che i soldati potevano portare per purificare l'acqua in aree remote non sviluppate.

Mukhopadhyay ha affermato che i dispositivi di nano-purificazione possono in definitiva portare a impianti di trattamento più piccoli, impianti decentralizzati di trattamento delle acque, filtri per l'acqua miniaturizzati e sistemi di depurazione complessivamente meno costosi e più efficienti.

Alcuni dei nano-spazzole di Mukhopadhyay sono attualmente in fase di test in laboratorio per il prossimo futuro impiego sul campo. Ha detto che potrebbero essere in uso attivo su piccola scala entro pochi anni.

I nanocomponenti trovano applicazioni anche al di fuori della purificazione dell'acqua. Per esempio, potrebbero essere potenzialmente utilizzati nei dispositivi biomedici per combattere le infezioni nelle operazioni di impianto, riducendo la necessità di antibiotici.

“Non lo stiamo sfruttando appieno, ” ha detto Mukhopadhyay. “Penso che se investiamo di più nello sviluppo di questa tecnologia, può davvero avere un impatto positivo su un gran numero di prodotti industriali”.