Науковці з Університету Сунь Ятсена, розташованого в Китаї, оголосили про значний технологічний прорив, який може змінити підходи до забезпечення чистою водою. Вони успішно розробили та представили світовій спільноті інноваційну, надзвичайно тонку та самоплаваючу фотокаталітичну плівку. Ця унікальна конструкція здатна ефективно очищати та знезаражувати воду, використовуючи як єдине джерело енергії виключно сонячне світло. Детальний опис принципів роботи та результатів випробувань цієї перспективної технології був опублікований на сторінках авторитетного наукового видання Nature Water.
Серцем цієї революційної системи є спеціально розроблений полімерний фотокаталізатор, який отримав назву Cz-AQ. Його ключова функція полягає у генерації особливого типу активних частинок — киснево-центрованих органічних радикалів (OCORs). Ці радикали мають критично важливу перевагу: вони демонструють значно довший час життя у порівнянні зі стандартними реактивними формами кисню, які зазвичай застосовуються у традиційних процесах дезінфекції. Саме ця властивість, пов’язана зі збільшеною стійкістю, забезпечує підвищену та пролонговану ефективність каталізатора Cz-AQ у боротьбі з широким спектром забруднювачів, включаючи патогенні мікроорганізми.
Результати, отримані під час лабораторних випробувань, вражають своєю надійністю та масштабом. Дослідники продемонстрували, що плівка здатна повністю нейтралізувати понад 99,995 % (що еквівалентно більш ніж 4,3 лог-одиниці) небезпечних бактерій, зокрема поширених штамів E. coli та Staphylococcus aureus. Цей показник був досягнутий при обробці значного об’єму — 10 літрів сильно забрудненої води — всього за 40 хвилин.
Що особливо важливо для практичного застосування, плівка зберігала свою високу ефективність навіть за умов слабкого або розсіяного освітлення. Крім того, було підтверджено виняткову стабільність конструкції: її продуктивність не знизилася навіть після проведення понад 50 циклів очищення. Це свідчить про високу довговічність матеріалу, що є критичним фактором для його широкого впровадження.
Автори розробки підкреслюють, що головна цінність цієї технології полягає у її потенційній користі для найбільш вразливих регіонів світу. Вона може стати незамінною у віддалених географічних зонах, де прокладання централізованої інфраструктури водопостачання є надзвичайно складним або економічно невигідним. Також плівка має колосальний потенціал для використання у районах, які постраждали від стихійних лих, де критично важливо швидко відновити доступ до безпечної питної води, але відсутнє надійне електропостачання. Згідно з попередніми оцінками, наданими дослідниками, лише одна така фотокаталітична плівка, працюючи в оптимальних умовах сонячної інсоляції, може щодня забезпечувати необхідною кількістю безпечної питної води від 4 до 5 дорослих осіб.
Незважаючи на вражаючі результати, отримані в контрольованому середовищі, вчені застерігають, що наразі технологія перебуває на стадії лабораторних випробувань. Наступні кроки є вирішальними для її комерціалізації. Вони включають перевірку функціональності плівки безпосередньо у реальних польових умовах. Також необхідно оцінити її довговічність та стійкість при роботі з природною водою, яка містить значно більш комплексне забруднення, ніж лише бактеріальне. Фінальний етап передбачає детальний аналіз економічної доцільності, щоб визначити, наскільки рентабельним буде масове виробництво та широке впровадження цієї інновації у світову практику.