Ispirato da Attinia , un organismo marino che irretisce la sua preda con i suoi tentacoli, un team di ricercatori ha sviluppato un metodo per trattare l'acqua in modo efficiente.

La ricerca, una collaborazione dei laboratori di Menachem Elimelech di Yale e Huazhang Zhao dell'Università di Pechino, utilizzato un materiale noto come nanocoagulante per liberare l'acqua dai contaminanti. Rimuovendo un'ampia gamma di contaminanti in un unico passaggio, la scoperta promette di migliorare significativamente l'uso secolare dei coagulanti per il trattamento delle acque. I risultati sono pubblicati oggi in Nanotecnologia della natura .

Quando aggiunto all'acqua, i coagulanti convenzionali come il solfato di alluminio e altri sali metallici rimuovono le particelle più grandi dall'acqua facendole raggruppare in formazioni più grandi e depositarsi. Poiché questi coagulanti non rimuovono le particelle più piccole disciolte in acqua, sono necessari ulteriori metodi di trattamento. Impiegando più tecnologie per il trattamento delle acque, però, è costoso, ad alta intensità energetica e può richiedere una grande quantità di terreno. La creazione di una tecnologia efficiente e facile da usare per rimuovere tutti i contaminanti dall'acqua è la chiave per affrontare la scarsità d'acqua globale.

Il team di ricerca ha sintetizzato un romanzo, nanocoagulante altamente stabile diverso dai coagulanti convenzionali nella struttura, prestazioni e comportamenti. Oltre alla rimozione delle particelle sospese, questo nanocoagulante rimuove anche piccoli contaminanti disciolti.

"Il comportamento del nanocoagulante è controllato dalla sua struttura, "ha detto Ryan DuChanois, un dottorato di ricerca studente nel laboratorio di Elimelech. "A determinate condizioni, il nanocoagulante mantiene una struttura che ne consente la conservazione nel tempo."

Attinia è un anemone di mare dal corpo sferico dotato di tentacoli che si ritraggono durante il riposo e si estendono mentre cattura la preda. Con questo predatore marino come modello, i ricercatori hanno sintetizzato il coagulante, utilizzando componenti organici e inorganici per replicare la struttura di Attinia .

Simile a Attinia , il nanocoagulante ha una struttura core-shell che gira al rovescio in acqua. Il guscio destabilizza e intrappola le particelle sospese più grandi, mentre il nucleo esposto cattura il più piccolo, quelli disciolti. Rimuove un ampio spettro di contaminanti, da microinquinanti in tracce a particelle più grandi, molte delle quali sfuggono ai metodi convenzionali e pongono notevoli problemi di salute pubblica.

"La capacità di rimuovere i nitrati è stata piuttosto sorprendente, poiché i coagulanti d'acqua tradizionali mostrano una rimozione trascurabile di nitrati, " disse Elimelec, il Roberto C. Goizueta Professore di Ingegneria Chimica e Ambientale. È anche fondamentale per il trattamento dell'acqua, poiché la contaminazione da nitrati è associata alla sindrome del 'blue-baby', una condizione potenzialmente fatale che colpisce i bambini piccoli in alcune parti del mondo.

Perché è un processo in un solo passaggio, il professor Huazhang Zhao dell'Università di Pechino ha dichiarato:il lavoro promette di sostituire gli attuali metodi di trattamento delle acque e ridurre notevolmente i costi operativi del trattamento delle acque. "Apre anche le porte per la fabbricazione di materiali "intelligenti" in grado di trasformare la configurazione e la funzione in risposta al suo ambiente, " Egli ha detto.