科學家研發“活體過濾膜” 可大幅延長濾芯更換時間
在去除水中的病原體方面,濾芯雖然非常出色但會隨著時間的推移而堵塞,減緩其過濾速度。根據一項最新研究,通過“活體過濾膜”有望延長濾芯更換時間,甚至可以達到自我修復無需更換的地步。
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在蒙大拿技術大學副教授Katherine Zodrow的領導下,一支科研團隊首先將糖、紅茶、蒸餾白醋和水混合發酵。當暴露在空氣中時,液體形成了一個薄的可滲透的膜,稱為SCOBY(細菌和酵母的共生文化)。
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該膜由纖維素的堆疊片組成,這些纖維素由醋酸菌產生,並由細菌和酵母家族的真菌居住在一起。同樣的SCOBY在傳統上被用於生產一種被稱為康普茶的發酵飲料。
一塊SCOBY和一個商業聚合物過濾膜被分別用來過濾從兩個水庫和蒙大拿州一條河流中獲得的水。儘管兩者在捕獲有害微生物方面都很有效,但發現SCOBY膜在抵禦生物污染方面要好得多,生物污染是指細菌群產生粘稠的生物膜,阻礙水的流動。
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因此,SCOBY 能夠在更長的時間內保持快速的過濾速度。此外,當生物膜最終在其上形成時,該膜所含的細菌明顯少於在聚合物膜上形成的生物膜。科學家們認為,抗生物污染的效果可能是由於醋酸菌產生醋酸的事實,它阻止了其他類型細菌的生長。作為一個額外的好處,由於SCOBY膜是由生活在其中的細菌維護的,所以它在損壞時可以自我修復。
此外,據稱基於SCOBY的過濾器的製造成本很低,並且在丟棄時可以進行生物降解。關於這項研究的論文最近發表在ACS ES&T Water雜誌上。