Бактерии легли в основу противомикробного фильтра для воды
Сотрудники Вашингтонского университета Сент-Луиса создали ультрафильтрационную мембрану из оксида графена и целлюлозных нановолокон, произведенных бактериями. Материал поможет уничтожать микробов в воде.
Материал препятствует образованию на своей поверхности колоний бактерий и других вредоносных микроорганизмов, препятствующих движению воды.
Результаты исследования представлены в Environmental Science & Technology.
Команда профессоров Сриканта Сингаманени и Юнг-Шин Джуна объединили усилия для создания фильтрационной мембраны из бактериальной целлюлозы и оксида графена. Материал оказался эффективным, долговечным и экологически дружественным. Если масштабы структуры удастся увеличить, она поможет упростить доступ к чистой воде жителям развивающихся стран.
Биообрастание – одна из основных причин загрязнения мембран. От него сложно полностью избавиться. Сингаманени и Джун совместно пытались решить эту проблему почти 5 лет. Ранее они разработали мембраны на основе золотых нанозвезд, но теперь захотели создать аналог с менее дорогими материалами.
Основу для материала производят бактерии Gluconacetobacter hansenii. Получая в пищу сладкие продукты во время нахождения в воде, они выделяют целлюлозные нановолокна,. Команда соединила их с чешуйками из оксида графена (ОГ). Введенный в процессе роста волокон, материал обеспечил стабильность и прочность мембраны. После внесения графена структуру обработали, уничтожив Gluconacetobacter. В процессе из оксида также были удалены кислородные группы. Под действием солнечного света, восстановленные хлопья ОГ немедленно начинали генерировать тепло, распространяющееся по окружающей воде и целлюлозе.
Что иронично, мембрана, созданная из микробов, убивает их, отметили авторы.
«Если вы хотите очищать воду с помощью находящихся в ней микроорганизмов, оксид графена может поглощать свет, вырабатывать тепло и убивать патогены», — сказал Сингаманени.
Команда показала эффективность мембраны в опытах с кишечной палочкой. Трехминутное облучение убило бактерии на ее поверхности. Авторы установили, что материал быстро нагревается почти до 70°С, разрушая оболочку клеток E. coli.
Материалы партнеров:
Читайте другие новости:
Читайте также