Инженеры делают фильтры из веток деревьев для очистки питьевой воды

Внутри нецветущих деревьев, таких как сосна и гинкго, есть заболонь, выстланная соломенными каналами, известными как ксилема, которые втягивают воду через ствол и ветви дерева. Ксилемные каналы соединены между собой тонкими мембранами, которые действуют как естественные сита, отфильтровывая пузырьки из воды и сока.


Инженеры Массачусетского технологического института исследовали естественную фильтрующую способность заболони и ранее изготовили простые фильтры из очищенных поперечных сечений ветвей заболони, демонстрируя, что низкотехнологичная конструкция эффективно фильтрует бактерии.

Теперь та же команда усовершенствовала технологию и показала, что она работает в реальных ситуациях. Они изготовили новые ксилемные фильтры, которые могут отфильтровывать патогены, такие как и ротавирус, в лабораторных тестах, и показали, что фильтр может удалять из загрязненных родников, кранов и грунтовых вод. Они также разработали простые методы для продления срока годности фильтров, позволяющие древесным дискам очищать воду после хранения в сухом виде не менее двух лет.

Исследователи перенесли свои методы в Индию, где они сделали ксилемные фильтры из местных деревьев и протестировали фильтры на местных пользователях. Основываясь на их отзывах, команда разработала прототип простой системы фильтрации, оснащенной сменными ксилемными фильтрами, которые очищают воду со скоростью один литр в час.

Их результаты, опубликованные сегодня в Nature Communications, показывают, что ксилемные фильтры могут использоваться в общественных местах для удаления бактерий и вирусов из загрязненной питьевой воды.

Исследователи изучают возможности сделать ксилемные фильтры доступными в больших количествах, особенно в районах, где загрязненная питьевая вода является основной причиной болезней и смерти. Команда запустила веб-сайт с открытым исходным кодом с инструкциями по проектированию и изготовлению ксилемных фильтров из различных типов деревьев. Веб-сайт предназначен для поддержки предпринимателей, организаций и лидеров, которые знакомят с этой технологией более широкие сообщества и вдохновляют студентов на проведение собственных научных экспериментов с ксилемными фильтрами.

«Поскольку сырье широко доступно, а процессы производства просты, можно представить себе привлечение сообществ к закупке, изготовлению и распространению ксилемных фильтров», – говорит Рохит Карник, профессор машиностроения и младший руководитель отдела образования в Массачусетском технологическом институте. «В тех местах, где единственным вариантом было пить нефильтрованную воду, мы ожидаем, что ксилемные фильтры улучшат здоровье и сделают воду пригодной для питья».

Соавторами исследования Карника являются ведущий автор Критика Рамчандер и Люда Ван из отдела машиностроения Массачусетского технологического института, а также Мегха Хегде, Аниш Энтони, Кендра Лейт и Эми Смит из D-Lab Массачусетского технологического института.

Расчищая путь

0 Комментарий
Inline Feedbacks
View all comments