近年来，德克萨斯州经历了一系列风暴，从2017年的哈维飓风到2021年的极寒天气，导致大部分居民面临危险，数百万人长时间缺乏电力和水源。
这些灾难促使德克萨斯大学奥斯汀分校的一位研究人员重新关注能够帮助社区应对恶劣天气的创新。她最新的项目是一个杯子大小的装置，利用微小的电流快速清洁水中的细菌。在实验室测试中，该设备能在约20分钟内从奥斯汀沃勒溪的2至3盎司水样中去除99.997%的大肠杆菌，并且效果更佳。
“我们能够以极少的能量清洁水，因为我们利用电场引导细菌细胞，而大多数细菌细胞是天然的游泳者，它们会主动向电极靠近并被捕获，”科克雷尔工程学院的副教授艾玛·范表示，她领导了最近在ACS Nano上发表的研究。
该装置的核心是研究小组之前开发的“分支”电极。该专利电极的设计灵感来源于树木的根系，树枝可以向多个方向移动。
通电后，装置会产生一个吸引大肠杆菌细胞的磁场，细菌细胞会主动“游”入电极的分支中。
电极采用石墨泡沫材料，能够在电场中耐用且兼容，能够连续工作数小时。除了高效，该设备的成本也很低——制造泡沫包裹电极的费用不到2美元。
使用起来也非常简单。首先，将装满电极的杯子浸入水中。接着，给它施加电流，等待电极将细菌捕捞出来。最后，倒掉水，便可饮用。
研究人员目前正在探索商业化的途径，下一步是简化杯子的设计。用于从沃勒溪净水的原型是3D打印的，团队希望进一步简化电极的插入和取出过程。
在现有的几种简单商业水过滤方法中，每种都有明显的缺陷。消毒药会释放氧化剂，误食后可能对人体有害。反渗透系统需要高水压，而太阳能蒸发则依赖持续的阳光，在自然灾害中不可靠。
此外，电能的使用可以与储能电池结合，方便在家庭、办公室或汽车中使用。能源成本也远低于各种新兴技术，如太阳能蒸发的千分之一。
该装置中使用的电极最初是为超级电容器设计的。预计到2050年，德克萨斯州的人口将翻一番，哈维飓风后需要研究应对能力，这促使范将研究重点放在自然灾害上。
在停电或缺水的情况下，拥有这种技术的人可以开车到小溪或河流旁，通过简单的直流-交流转换器将其连接到汽车电池上，净化水源带回家作为饮用水。它也可以通过同样原理的太阳能电池板供电。
“当我们的供水基础设施瘫痪时——没有水，没有气，没有电——我们需要使用这种设备来清洁我们可以从池塘、溪流或河流中提取的水，”范说。“我们相信我们的设备总有一天能满足这一需求。”
本文来自作者[苍天瑞]投稿，不代表大向号立场，如若转载，请注明出处：https://dx-led.cn/zehe/202501-13760.html
评论列表（4条）
我是大向号的签约作者“苍天瑞”！
希望本篇文章《净水杯从小溪和溪流中提取饮用水》能对你有所帮助！
本站[大向号]内容主要涵盖：国足,欧洲杯,世界杯,篮球,欧冠,亚冠,英超,足球,综合体育
本文概览：近年来，德克萨斯州经历了一系列风暴，从2017年的哈维飓风到2021年的极寒天气，导致大部分居民面临危险，数百万人长时间缺乏电力和水源。这些灾难促使德克萨斯大学奥斯汀分校的一位...