La Universidad de Stanford ha desarrollado un filtro para purificar el agua que hace el proceso 80.000 veces más rápido que los filtros existentes. La clave está en el tejido de revestimiento del filtro de algodón ordinario con nanotubos y nanocables de plata electrificados. El filtro utiliza muy poca energía, no tiene partes móviles y podría ser utilizado en todo el mundo en desarrollo.
Mediante la inmersión del tejido de algodón en un caldo de alta tecnología llena de nanocables de plata y nanotubos de carbono, los investigadores han desarrollado este filtro de bajo costo y alta velocidad, fácilmente implementable. A diferencia de los filtros existentes, el nuevo sistema no atrapa físicamente a las bacterias sino que permite que los agentes patógenos pasen libremente por el campo eléctrico de algodón "nano-revestido" de la alta conductividad y los elimina instantáneamente.
Con varias capas de tela se crea el filtro de 2,5 pulgadas de espesor. En pruebas de laboratorio, murió más del 98 por ciento de la bacteria Escherichia coli que fue expuesta a 20 voltios de electricidad en el filtro durante unos segundos. Para el agua potable, sin ninguna bacteria, se aplicaría un filtro múltiple.
"Este es realmente un método de tratamiento de agua para matar los agentes patógenos", asegura Yi Cui, profesor asociado de ciencia de los materiales e ingeniería. "Se puede utilizar fácilmente en zonas remotas donde la gente no tiene acceso a los tratamientos químicos como el cloro."
El cólera, la fiebre tifoidea y la hepatitis son algunas de las enfermedades transmitidas por el agua y que suponen un continuo problema en el mundo en desarrollo. Cui dijo que el nuevo filtro podría ser utilizado en sistemas de purificación de agua de las ciudades o pequeñas aldeas.
Durante mucho tiempo se ha sabido que la plata tiene propiedades químicas que elimina las bacterias. "En los días antes de la pasteurización y la refrigeración, a veces la gente introducía dólares de plata en las botellas de leche para combatir las bacterias, e incluso se los tragaban", apunta Sarah Heilshorn, otra experta en bioingeniería implicada en el desarrollo del filtro.
También se sabía que los nanotubos de carbono son buenos conductores de electricidad, así que los investigadores estudiaron la manera de unir los dos materiales contra las bacterias. "Esta propuesta realmente saca a la plata del reino del remedio popular para colocarla dentro de la alta tecnología, donde es mucho más eficaz".
Los científicos también querían diseñar un filtro que fuera lo más barato posible. La cantidad de plata utilizada para los nanocables es tan pequeña que el coste resulta insignificante, asegura Cui. Sin embargo, necesitaban un material de base que fuera "barato, ampliamente disponible y química y mecánicamente robusto." Así que optaron por el tejido de algodón común.
Entonces sumergieron la tela en una solución de nanotubos de carbono y la dejaron secar. Luego repitieron la operación con la solución de nanocables de plata. También mezclaron ambos nanomateriales y funcionó. Dejaron el algodón en remojo durante 20 minutos, como mucho, y los nanomateriales quedaron adheridos al tejido.
Las dimensiones de los nanocables están en el rango de 40 a 100 mil millonésimas de un metro de diámetro y hasta 10 millonésimas de un metro de longitud. Y como se pegan tan bien, los nanotubos crean una superficie lisa y continua sobre las fibras de algodón que es muy conductora y requiere menos voltaje.
De hecho, el filtro funciona con unos pocos miliamperios de corriente - apenas lo suficiente para causar una sensación de hormigueo en una persona y fácilmente suministrada por un pequeño panel solar o un par de baterías de coche de 12 voltios. La corriente eléctrica también puede ser generada a partir de una bicicleta estática o mediante un dispositivo operado manualmente. Otra ventaja frente a las bombas eléctricas utilizadas tradicionalmente para filtrar el agua y que requieren más electricidad.
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