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            世界最小凈水器問(wèn)世 僅口香糖大小

            作者: 時(shí)間:2016-09-26 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

            導(dǎo)讀:斯坦福大學(xué)的研究者們最近研發(fā)出一種微型設(shè)備,它能充分利用太陽(yáng)光線(xiàn)中的紫外線(xiàn)和可見(jiàn)光,殺死水中99.99%的微生物細(xì)菌,短短20分鐘就能對(duì)水起到徹底凈化作用。 

            本文引用地址:http://www.biyoush.com/article/201609/310336.htm

             

                如果你是一名驢友,你一定遇到過(guò)這種情況:在野外時(shí),飲用水已經(jīng)喝完,千辛萬(wàn)苦尋找到水源時(shí),擔(dān)心水里有細(xì)菌而不敢飲用,干渴難耐的你只得賭一把,希望喝完水的你不會(huì)生病或者發(fā)燒。針對(duì)此種飲用水的安全問(wèn)題,斯坦福大學(xué)的研究者們最近研發(fā)出一種微型設(shè)備,它能充分利用太陽(yáng)光線(xiàn)中的紫外線(xiàn)和可見(jiàn)光,殺死水中99.99%的微生物細(xì)菌,短短20分鐘就能對(duì)水起到徹底凈化作用。

            你所不了解的太陽(yáng)光譜

                太陽(yáng)電磁輻射中99.9%的能量集中在可見(jiàn)光區(qū)、紅外區(qū)和紫外區(qū),三者的百分比分別為50%、43%、7%;其中,紫外區(qū)的紫外線(xiàn)所含太陽(yáng)輻射能只有4%。而目前人類(lèi)對(duì)紫外線(xiàn)的運(yùn)用是最廣泛的,比如用太陽(yáng)光線(xiàn)給水消毒時(shí),其實(shí)主要是紫外線(xiàn)在起作用。

              然而,紫外線(xiàn)設(shè)備給水消毒時(shí),效率并不高,往往需要48小時(shí),甚至更長(zhǎng)的時(shí)間。如何提高消毒效率呢?斯坦福大學(xué)的研究者們給出的答案是:充分利用可見(jiàn)光區(qū)的太陽(yáng)輻射能。

            它如何起作用?

                這個(gè)設(shè)備尺寸僅有25px×50px,僅比一顆益達(dá)口香糖略大,外表看上去像一小塊黑色玻璃,玻璃表面涂有一層納米級(jí)別的二硫化鉬。在顯微鏡觀察下,我們能看到極其微小的二硫化鉬「墻壁」,它們一塊塊堆疊在矩形玻璃表面,看上去既像一個(gè)小型迷宮,又像人的指紋。這塊小玻璃不僅能利用紫外線(xiàn),還能利用太陽(yáng)光譜里的可見(jiàn)光。

              使用時(shí),我們只需將這塊小玻璃放入水中,然后將水放置在陽(yáng)光下。當(dāng)二硫化鉬與可見(jiàn)光相遇時(shí),二硫化鉬能變成光催化劑,接著產(chǎn)出過(guò)氧化氫(雙氧水),從而殺死絕大部分細(xì)菌。在殺死細(xì)菌后,這些化學(xué)物質(zhì)會(huì)自動(dòng)分解為水和氧。

            實(shí)際效果如何?

                斯坦福大學(xué)材料與能源學(xué)院首席研究員劉沖(音譯)向第四能源記者表示,「在我們的測(cè)試?yán)?,將小玻璃放?/span>25毫升水里,只需20分鐘,就能殺死水里99.99%的細(xì)菌?!?/span>

              與傳統(tǒng)的凈水方式相比,這種方式無(wú)疑效率更高,并且簡(jiǎn)便易行;另外,無(wú)須將水燒開(kāi),某種程度上也節(jié)省了能源。

            但是,目前使用該設(shè)備凈水也有其局限:它只能消除水中的大腸桿菌和乳酸桿菌,而對(duì)于被有毒化學(xué)物質(zhì)和病毒污染的水體,則無(wú)法起作用。

              研究進(jìn)展

              在真正推向市場(chǎng)之前,斯坦福大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)仍然還有許多工作要做,目前為止,他們已測(cè)試了3種細(xì)菌,均取得了比較理想的實(shí)驗(yàn)效果。劉沖向筆者透露,「爭(zhēng)取在未來(lái)3-5年內(nèi)實(shí)現(xiàn)商業(yè)化生產(chǎn)?!?/span>

              令人欣慰的是,生產(chǎn)這種設(shè)備所需的原料成本低廉,且極易量產(chǎn),因此這項(xiàng)技術(shù)能快速推廣普及。一旦該設(shè)備實(shí)現(xiàn)量產(chǎn),許多發(fā)展中國(guó)家的人們將從中受益,據(jù)聯(lián)合國(guó)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),目前全球仍有6億多人口無(wú)法獲取純凈的飲用水。

              該項(xiàng)目得到了美國(guó)能源部的資金支持,研究論文已發(fā)表在815日《自然》雜志網(wǎng)絡(luò)版納米技技術(shù)板塊。

             



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