جهاز صغير يجعل الماء الملوث قابلا للشرب في عشرين دقيقة

لقد طوّر العلماء جهازا صغيرا للغاية، وهو قادر على قتل قرابة 99.99% من الباكتيريا الموجودة في الماء الملوّث، وذلك في خلال عشرين دقيقة فقط.

عندما يتعرض الماء الملوّث لأشعة الشمس، فإن الأشعة فوق البنفسجية UV تقوم بشكل طبيعي بتعقيم وتنظيف الماء – وذلك بقتل الجراثيم، ولكن هذه العملية تستغرق ٤٨ ساعة حتى تكتمل، أما هذا الجهاز الحديث فهو يستخدم جزء أكبر من أشعة الشمس ليعمل بسرعة أكبر بكثير.

ويقول تشونق ليو – رئيس الباحثين من جامعة ستانفورد – “جهازنا يبدو كزجاج أسود صغير مستطيل الشكل، وقد غمسناه في الماء فقط، ووضعنا كل شيء تحت الشمس، وقامت الشمس بالعمل كلّه”.

فالجهاز يستقطب طاقته من الضوء المرئي من أشعة الشمس فضلاً عن الأشعة فوق البنفسجية غير المرئية، حيث أن الضوء المرئي يوفر تقريباً ٥٠٪‏ من الطاقة، بينما الأشعة فوق البنفسجية توفر ٤٪‏ من الطاقة فقط.

تتجمع الإلكترونات بفعل الضوء المرئي من أشعة الشمس في مركب ثاني كبريت الموليبدنوم molybdenum disulfide المطلي في الجهاز – وهذا المركب يستخدم بالعادة كمادة تشحيم – مما يحفز بعض التفاعلات الكيميائية في الماء، وبعض ما ينتج من هذه التفاعلات هو مركب فوق أكسيد الهيدروجين أو بيروكسيد الهيدروجين Hydrogen peroxide، وهو من مبيدات الجراثيم كمركبات مطهّرة أخرى تنتج من هذه التفاعلات أيضاً.

عند وضع الجهاز تحت المجهر أو المايكروسكوب، فسيبدو وكأنه متاهة مكونة من جدران مصغرة من مركب ثاني كبريت الموليبدنوم molybdenum disulfide المترابطة مع بعضها، وهذه الجدران وضعت على زجاج مستطيل الشكل، ومن نظرة بعيدة فإن الجهاز سيبدو كبصمة الإصبع.

water-2
توضّح هذه الصورة الجدران الصغيرة من مركب ثاني كبريت الموليبدنوم في اللون البنفسجي، والنحاس في اللون الأصفر.

يقول تشونق ليو أيضاً: “من المثير جداً أن بتصميم مادة يمكنك الحصول على أداء جيّد، إنه فعلا يعمل، هدفنا هو حل مشاكل التلوّث البيئي ليعيش الإنسان بشكل أفضل”.

ومن أهم ما يميّز هذا الجهاز ويجعله قابلا للطرح في الأسواق، هو السعر الزهيد لمركب ثاني كبريت الموليبدنوم molybdenum disulfide، وكذلك توفيره للوقود المستخدم في طرق تنقية المياه الأخرى والتي تتطلب غليان الماء بخلاف هذا الجهاز.

ولم يزل هناك الكثير من العمل الذي يحتاج فريق العمل من جامعة ستانفورد أن يقوم به قبل أن يتم طرح هذا الجهاز بالأسواق، فقد أختبر الجهاز  مع ثلاثة من سلالات من البكتيريا فقط، ولم يكن الجهاز فعّالا في تعقيم الماء الملوّث تلوّثاً كيميائياً أيضا.

إيجاد حلول لتلوّث المياه محط اهتمام الكثير من الناس، إذ أن هنالك ٦٥٠ مليون إنسان حول العالم لا يحصل على ماء شرب نظيف وآمن.

المصدر: science alert

عن عبدالكريم المزيدي

طالب طب وجراحة عامة في كلية الطب بجامعة حائل، من اهتماماتي العلوم، والقراءة، والسفر، والموسيقى.

شاهد أيضاً

العلماء يُطورون علاجا جديدا للغضاريف المُتضررة

يعاني الكثيرون من تضرر الغضاريف المفصلية في أجسامهم من جراء التعرض لبعض الإصابات والحوادث. الغضروف …

اترك رد