Совсем недавно ученые обнаружили, что сосновые ветки являются самым эффективным и экологически безопасным фильтром для воды. Даже небольшой кусочек сосновой заболони можете отфильтровать более 99 процентов бактерий кишечной палочки из воды. Исследователи утверждают, что сок, который находится в сосновой древесине, блокирует большинство типов бактерий.
Сосна - эффективное средство фильтрации воды
Рохит Карник, адъюнкт-профессор машиностроения в Массачусетском технологическом институте, говорит, что сосновая заболонь является недорогим и эффективный материалом для фильтрации воды.
Современные фильтрующие мембраны имеют нано поры, которые требуют использования высоких технологий для их производства. А если вы оказались где-нибудь в отдаленной местности, то изготовить фильтрующую мембрану можно из сосновой щепки.
Как очищают воду
Существует целый ряд современных технологий для очистки воды. Но каждая из них имеет свои недостатки. Для очистки воды в больших масштабах используются хлорсодержащие добавки, котрые сами по себе неблагоприятно влияют на здоровье человека.
Удаление загрязнений из воды с помощью кипячения требует больших энергетических затрат и вода теряет при этом очень много ценных веществ.
Мембранные фильтры отлично очищают воду, сохраняя при этом все ее целебные свойства, но они мало того, что сами довольно дорого стоят, еще и требуют затрат на приобретение насоса и на оплату за электричество.
Ветка сосны является недорогой и эффективной альтернативой. Сосновая древесина состоит из ксилемы, пористой ткани, по которой сок из корней, через систему сосудов и пор, поступает в крону дерева. К тому же древесные поры ограничивают кавитацию - процесс, посредством которого пузырьки воздуха могут расти и распространяться в древесине и это, в конце концов, может убить дерево. Крошечные поры ксилемы создают ловушку воздушным пузырькам, предотвращая их распространение в древесине.
Карник обращет внимание на то, что в процессе фильтрации воды очень важно уничтожить микробы, но при этом сохранить ее структуру.
Сосновая заболонь
Для изучения потенциала сосновой заболони при фильтрации воды, исследователи взяли ветви белой сосны, очистили их от коры и нарезали их кусочками длиной около дюйма. Эти щепочки вмонтировали в пластиковую трубку, закрепив их эпоксидной смолой. Перед экспериментом ученые закрасили воду красной краской так, чтобы частички ее были размером от 70 до 500 нанометров. Когда окрашенная жидкость прошла через древесину, исследователи разрезали заболонь вдоль, и отметил, что большая часть красного красителя содержится в самых верхних слоях древесины, в то время как фильтрат, или фильтрованная вода стала прозрачной.
Тем не менее, в другом эксперименте, ученые обнаружили, что заболонь не смогла отфильтровать 20-нанометровые частицы из воды.
Наконец команда взялась за инактивирование кишечной палочки из загрязненной воды через деревянный фильтр. Когда они изучили ксилему под флуоресцентным микроскопом, то увидели, что бактерии собирались около ямы мембран в первых нескольких миллиметрах древесины. При подсчете бактериальных клеток в фильтрованной воде, исследователи обнаружили, что заболонь смогла отфильтровать более 99 процентов кишечной палочки.
Карник утверждает, что заболонь может фильтровать большинство типов бактерий, самые маленькие из которых достигают размера около 200 нанометров. Однако древесина, не может задерживать большинство вирусов, которые намного меньше по размеру.
Карник говорит, что его группа в настоящее время планирует оценить фильтрационный потенциал других видов заболони. Учение установили, что цветущие деревья имеют самые микроскопические поры среди всех деревьев, а это значит, что они могут быть в состоянии отфильтровать даже очень мелкие частицы.
При фильтрации воды через древесину нужно учитывать тот факт, что веточка должна быть свеже сломанной, чтобы функции ксилеми не былы нарушены. В экспериментах с высушенной заболонью, Карник обнаружил, что вода либо не проходит через сухую древесину или течет через трещины,не фильтруя при этом загрязнения.
Комментарии 4