Південнокорейські інженери розробили портативний очищувач води, що працює від статичної електрики, яка накопичується на шкірі. Пристрій збирає необхідну для роботи енергію лише за 10 хвилин ходьби. Такий прилад може бути особливо корисним під час стихійного лиха або в регіонах, де немає доступу до чистої води та джерел живлення.
У найменш розвинених країнах люди відчувають гостру нестачу чистої води. За даними ООН, приблизно два мільярди землян не мають доступу до якісної води (п’ють недостатньо чисту), а ще більше людей живуть в умовах, у яких немає навіть елементарної санітарно-гігієнічної інфраструктури.
Один із способів вирішення проблеми питної води – знезараження (дезінфекція). Це можна зробити як у побутових умовах, наприклад, кип’ятінням, так і промисловими способами — озонуванням, хлоруванням. Але в більшості випадків потрібна енергія, а коли йдеться про масштабніший процес дезінфекції — ще й складні дорогі модульні конструкції. У бідних державах далеко не скрізь є електрика, тому там немає необхідних для знезараження технологій.
Інженери з різних країн давно розробляють портативні очисні пристрої, які б знезаражували воду і при цьому не споживали електрику. Перевага подібних приладів є: вони недорогі, легкі, їх можна постійно носити з собою.
Такий прилад вдалося створити команді дослідників із Південної Кореї та Китаю під керівництвом Санг Ву Кіма (Sang-Woo Kim) з Університету Йонсе. Про свій портативний переносний очисник вчені розповіли у статті, опублікованій у журналі Nature Water.
Кім та його колеги взяли багаторазову пляшку для води ємністю 500 мілілітрів і встановили всередину неметалевий електрод з масивом наностержнів з поліпірролу, що проводить полімеру. Ці наностержні концентрують електростатичні заряди, які “накопичуються” на тілі людини під час ходьби, і створюють електричні поля – досить сильні, щоб убити бактерії та віруси або знизити їхню концентрацію до безпечного мінімуму.
До зовнішнього боку пляшки інженери прикріпили невеликий шматок алюмінієвої фольги, яка «збирає» статичну електрику з руки людини, після чого перенаправляє на мідний дріт. Потім із цього дроту енергія доставляється до електрода всередині пляшки.
Експеримент показав, що пристрій здатний повністю дезінфікувати річкову воду, що містить як бактерії, так і віруси через 10 хвилин після початку ходьби, а іноді швидше, якщо людина з такою пляшкою прискорить крок. Тобто достатня кількість енергії для роботи приладу накопичується за 10-хвилинну прогулянку.
Однак автори дослідження зазначили, що на накопичення електростатичного заряду, що утворюється в результаті тертя між матеріалом взуття та землею, великий вплив надає взуття. Так, наприклад, туфлі або черевики, виготовлені з полікарбонату, гуми та полівінілхлориду (ПВХ), забезпечують вищий ККД, ніж зі шкіри. Крім того, ефективність пристрою знижує вологе середовище, той же дощ. Чим вища вологість, тим менше накопичується статична електрика.
За словами розробників, приблизна вартість такого портативного очисного приладу – менше двох доларів за штуку.
«Наш прилад не потребує батарей, розеток, виделок. Він може виявитися особливо цінним не тільки там, де люди постійно стикаються з нестачею чистої води, але й де немає стабільної електрики. Наприклад, він стане в нагоді жителям районів, які постраждали від стихійного лиха або торкнулися військових конфліктів», — пояснив Кім.
Тепер команда інженерів намагається знайти спосіб більш ефективного процесу виробництва нанострижнів. Кім та його колеги зазначили, що у найближчому майбутньому вони створять комерційну життєздатну версію свого пристрою, що надійде на широкий ринок.
