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#Neues aus der Industrie
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Chip-groß Gerät desinfiziert Wasser in Minuten
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In vielen Teilen der Welt, ist die einzige Weise, germy Wassersafe herzustellen, indem sie kocht, die Brennstoff verbraucht, oder, indem sie ihn in die Sonne in einer Flasche einsetzen, töten so ultraviolette (UV) Strahlen die Mikroben. Aber, weil diese Strahlen nur 4% der Gesamtenergie der Sonne tragen, nimmt die UVmethode zu 48 Stunden auf und begrenzt die Menge des Wassers, die desinfiziert werden kann.
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Forscher an der Abteilung Gaspedal-Labors und des Stanford Universitys des SLAC der Energie des nationalen haben ein nanostructured Gerät, über Hälfte Größe einer Briefmarke geschaffen, die Wasser schneller als die UVmethode desinfiziert, indem es das sichtbare Teil des Sonnenspektrums ausnutzt, das 50% der Energie der Sonne enthält.
Das Gerät funktioniert schneller als die, die nur ultraviolette Strahlen benutzen. Bildkredit: Jin Xie/Stanford University
Das Gerät funktioniert schneller als die, die nur ultraviolette Strahlen benutzen. Bildkredit: Jin Xie/Stanford University
In den Experimenten, die von den Forschern durchgeführt wurden, löste das Sonnenlicht, das auf das Gerät fällt, die Bildung des Wasserstoffperoxids und anderer Desinfizierungschemikalien aus, die mehr als 99,999% von Bakterien in 20 Minuten tötete. Die Chemikalien zerstreuten schnell sich und ließen Trinkwasser zurück.
„Unser Gerät sieht wie ein kleines Rechteck des schwarzen Glases aus. Wir gerade ließen es in das Wasser fallen und setzten alles unter die Sonne, und die Sonne erledigte ganz die Arbeit,“ sagt Chong Liu, Habilitationsforscher im Labor von Yi Cui, ein SLAC-/Stanfordaußerordentlicher professor.
Unter einem Elektronenmikroskop sieht die Oberfläche des Gerätes wie ein Fingerabdruck, mit vielen räumlich knapp bemessenen Linien aus. Jene Linien sind Dünnfilme des Molybdändisulfids, die auf Rand auf einem Rechteck des Glases gestapelt werden.
Molybdändisulfid ist ein industrielles Schmiermittel. Aber es nimmt auf verschiedenen Eigenschaften, wenn es in den Schichten einige starke Atome gemacht wird. In diesem Fall wird es ein Photocatalyst: Wenn sie durch ankommendes Licht geschlagen werden, verlassen viele seiner Elektronen ihre üblichen Plätze, und die Elektronen und die „Löcher,“, das sie, zurücklassen an den chemischen Reaktionen teilzunehmen.
Die Forscher folgten, mit, das Molybdändisulfid zu machen, ummauert die rechte Stärke, um die vollständige Auswahl des sichtbaren Sonnenlichts zu absorbieren. Und indem sie jede kleine Wand mit einer Dünnschicht des Kupfers, das auch als ein Katalysator auftritt, sie waren, dieses Sonnenlicht zu verwenden, um Reaktionen, die „reagierende Sauerstoffspezies“ wie Wasserstoffperoxid, produzieren ein allgemein verwendetes Desinfektionsmittel auszulösen, um Bakterien im umgebenden Wasser zu töten überstiegen.
Molybdändisulfid ist verhältnismäßig billig und einfach, Cui zu machen sagt. Es absorbiert auch eine breitere Strecke der Solarwellenlängen als traditionelle Photocatalysts.
Die Methode entfernt chemische Schadstoffe nicht vom Wasser. Bis jetzt ist sie auf drei Belastungen von Bakterien geprüft worden und obgleich-gestimmt zu den Forschern-dort überein, ist kein Grund zu denken, dass sie nicht andere Bakterienstämme und andere Arten Mikroben, wie Viren töten würde. Zusätzlich ist sie nur auf spezifischen Konzentrationen von den Bakterien geprüft worden, die mit kleiner als eine Unze Wasser im Labor gemischt werden.