Water filteren met katoen

De groep van universitair docent Yi Cui staat bekend om hun creatief gebruik van stof in de nanotechnologie. Eerder maakten ze al een verf die stof geleidend maakte door middel van nanobuisjes. Die zijn op zichzelf al anti-bacterieël, maar door ook nog een laagje zilver-nanodraadjes op simpel katoen aan te brengen werd de stof geschikt om bacteriën uit water te zuiveren.

De grote draden zijn katoen, de kleintjes het nanozilver. Deze doek krijgt hierna nog een laagje koolstofnanobuisjes. Het plaatje is met een STM-microscoop gemaakt.Afbeelding: © Yi Cui University of Stanford

“Het productieproces is uitermate simpel,” legt Yi Cui uit. “De stof komt gewoon vanWall-Mart, je doopt het in een mengsel van nanobuisjes en -draadjes, twintig minuten drogen en je kunt er water me filteren. Het fijne aan het gebruik van nanodeeltjes, is dat ze heel gemakkelijk aan de ruwe katoenvezels hechten.”

Door meerdere laagjes nano-katoen op elkaar te leggen maakten ze een filter van 2,5 centimeter dik. Vervolgens zetten ze zo’n 20 Volt stroom op de doeken, die dankzij hun nanobuisjes geleidend zijn. Dat was voldoende om 89% van alle E.coli bacteriën, waar ze het principe mee testten, tijdens de doorstroming te doden. Na nog twee keer filteren was 98% van de organismen dood.

Lekker snel

Op zich geen resultaat om over naar huis te schrijven, er zijn wel meer nano-filters op de markt die dat kunnen. Maar omdat dit filter geen bacteriën tegenhoudt, maar ze doodt terwijl ze door het filter stromen, gaat het filterproces wel heel erg snel: 80.000 keer sneller dan andere nanofilters, volgens hoofdonderzoeker Yi Cui.

Maar kunnen die dode bacteriën dan geen kwaad meer? “Nee,” laat Yi Cui via email weten. “De bacteriën sterven, verliezen hun vermogen tot vermenigvuldiging en zijn dus onschadelijk. Zodra het ons lukt om met een extra zuiveringsstapje 100% van de bacteriën te doden, moet het water geschikt zijn om te drinken.” Voor de E.coli testbacteriën is dat waarschijnlijk wel waar. Maar zodra ze het filter voor Vibrio Cholerae, de veroorzaker van cholera willen gebruiken zou dat wel eens anders kunnen zijn. Dit beestje produceert namelijk een giftig toxine waar je als mens aardig ziek van kunt worden. Maar misschien komt er bij de bacteriëdood niet voldoende toxine vrij om ziek van te worden, dat moet verder onderzoek uitwijzen. 

De waterleiding blijft een slecht gewaardeerde luxe.Afbeelding: © Flickr/Tsja!

Ook bestaat er zorg dat de koolstofnanobuisjes en de zilvernanodraadjes in het water terecht zouden komen. “Tot dusver lijkt het erop dat de nanodeeltjes niet in het drinkwater terecht komen,” stelt Yi Cui gerust. “We hopen dat deze ontdekking schoon drinkwater in de derde wereld weer een stapje dichterbij brengt. Daarom gebruiken we een zo simpel mogelijk productieproces, en goedkope materialen.” 
Dan mag hij wel opschieten: het nano-theezakje van de concurrent is al klaar. En kost ook maar één cent.