Cui: Nano-Ag Water Purification
0
9
High-speed filter uses electrified nanostructures to purify water at low cost
By Louis Bergeron
By dipping plain cotton cloth in a high-tech broth full of silver nanowires and carbon nanotubes, Stanford researchers have developed a new high-speed, low-cost filter that could easily be implemented to purify water in the developing world.
Instead of physically trapping bacteria as most existing filters do, the new filter lets them flow on through with the water. But by the time the pathogens have passed through, they have also passed on, because the device kills them with an electrical field that runs through the highly conductive “nano-coated” cotton.
In lab tests, over 98 percent of Escherichia coli bacteria that were exposed to 20 volts of electricity in the filter for several seconds were killed. Multiple layers of fabric were used to make the filter 2.5 inches thick.
“This really provides a new water treatment method to kill pathogens,” said Yi Cui, an associate professor of materials science and engineering. “It can easily be used in remote areas where people don’t have access to chemical treatments such as chlorine.”
Cholera, typhoid and hepatitis are among the waterborne diseases that are a continuing problem in the developing world. Cui said the new filter could be used in water purification systems from cities to small villages.
Faster filtering by letting bacteria through
Filters that physically trap bacteria must have pore spaces small enough to keep the pathogens from slipping through, but that restricts the filters’ flow rate.
Since the new filter doesn’t trap bacteria, it can have much larger pores, allowing water to speed through at a more rapid rate.
“Our filter is about 80,000 times faster than filters that trap bacteria,” Cui said. He is the senior author of a paper describing the research that will be published in an upcoming issue of Nano Letters. The paper is available online now.
The larger pore spaces in Cui’s filter also keep it from getting clogged, which is a problem with filters that physically pull bacteria out of the water.
Cui’s research group teamed with that of Sarah Heilshorn, an assistant professor of materials science and engineering, whose group brought its bioengineering expertise to bear on designing the filters.
Silver has long been known to have chemical properties that kill bacteria. “In the days before pasteurization and refrigeration, people would sometimes drop silver dollars into milk bottles to combat bacteria, or even swallow it,” Heilshorn said.
Cui’s group knew from previous projects that carbon nanotubes were good electrical conductors, so the researchers reasoned the two materials in concert would be effective against bacteria. “This approach really takes silver out of the folk remedy realm and into a high-tech setting, where it is much more effective,” Heilshorn said.
Using the commonplace keeps costs down
But the scientists also wanted to design the filters to be as inexpensive as possible. The amount of silver used for the nanowires was so small the cost was negligible, Cui said. Still, they needed a foundation material that was “cheap, widely available and chemically and mechanically robust.” So they went with ordinary woven cotton fabric.
“We got it at Wal-mart,” Cui said.
To turn their discount store cotton into a filter, they dipped it into a solution of carbon nanotubes, let it dry, then dipped it into the silver nanowire solution. They also tried mixing both nanomaterials together and doing a single dunk, which also worked. They let the cotton soak for at least a few minutes, sometimes up to 20, but that was all it took.
The big advantage of the nanomaterials is that their small size makes it easier for them to stick to the cotton, Cui said. The nanowires range from 40 to 100 billionths of a meter in diameter and up to 10 millionths of a meter in length. The nanotubes were only a few millionths of a meter long and as narrow as a single billionth of a meter. Because the nanomaterials stick so well, the nanotubes create a smooth, continuous surface on the cotton fibers. The longer nanowires generally have one end attached with the nanotubes and the other end branching off, poking into the void space between cotton fibers.
“With a continuous structure along the length, you can move the electrons very efficiently and really make the filter very conducting,” he said. “That means the filter requires less voltage.”
Minimal electricity required
The electrical current that helps do the killing is only a few milliamperes strong – barely enough to cause a tingling sensation in a person and easily supplied by a small solar panel or a couple 12-volt car batteries. The electrical current can also be generated from a stationary bicycle or by a hand-cranked device.
The low electricity requirement of the new filter is another advantage over those that physically filter bacteria, which use electric pumps to force water through their tiny pores. Those pumps take a lot of electricity to operate, Cui said.
In some of the lab tests of the nano-filter, the electricity needed to run current through the filter was only a fifth of what a filtration pump would have needed to filter a comparable amount of water.
The pores in the nano-filter are large enough that no pumping is needed – the force of gravity is enough to send the water speeding through.
Although the new filter is designed to let bacteria pass through, an added advantage of using the silver nanowire is that if any bacteria were to linger, the silver would likely kill it. This avoids biofouling, in which bacteria form a film on a filter. Biofouling is a common problem in filters that use small pores to filter out bacteria.
Cui said the electricity passing through the conducting filter may also be altering the pH of the water near the filter surface, which could add to its lethality toward the bacteria.
Cui said the next steps in the research are to try the filter on different types of bacteria and to run tests using several successive filters.
“With one filter, we can kill 98 percent of the bacteria,” Cui said. “For drinking water, you don’t want any live bacteria in the water, so we will have to use multiple filter stages.”
Cui’s research group has gained attention recently for using nanomaterials to build batteries from paper and cloth.
Этот интересный отчет представляет собой сборник полезных фактов, касающихся актуальных тем. Мы проанализируем данные, чтобы вы могли сделать обоснованные выводы. Читайте, чтобы узнать больше о последних трендах и значимых событиях!
Детальнее – https://quick-vyvod-iz-zapoya-1.ru/
Эта статья сочетает познавательный и занимательный контент, что делает ее идеальной для любителей глубоких исследований. Мы рассмотрим увлекательные аспекты различных тем и предоставим вам новые знания, которые могут оказаться полезными в будущем.
Получить дополнительные сведения – https://quick-vyvod-iz-zapoya-1.ru/
Your article helped me a lot, is there any more related content? Thanks! https://accounts.binance.info/en/register-person?ref=JHQQKNKN
Equilibrado de piezas
El equilibrado constituye un proceso fundamental en el mantenimiento de maquinaria agricola, asi como en la produccion de ejes, volantes, rotores y armaduras de motores electricos. Un desequilibrio provoca vibraciones que aceleran el desgaste de los rodamientos, generan sobrecalentamiento e incluso llegan a causar la rotura de componentes. Para evitar fallos mecanicos, resulta esencial identificar y corregir el desequilibrio de forma temprana utilizando metodos modernos de diagnostico.
Principales metodos de equilibrado
Existen varias tecnicas para corregir el desequilibrio, dependiendo del tipo de pieza y la magnitud de las vibraciones:
Equilibrado dinamico – Se aplica en elementos rotativos (rotores, ejes) y se realiza en maquinas equilibradoras especializadas.
El equilibrado estatico – Se usa en volantes, ruedas y otras piezas donde basta con compensar el peso en un solo plano.
Correccion del desequilibrio – Se lleva a cabo mediante:
Taladrado (retirada de material en la zona de mayor peso),
Colocacion de contrapesos (en ruedas y aros de volantes),
Ajuste de masas de balanceo (como en el caso de los ciguenales).
Diagnostico del desequilibrio: equipos utilizados
Para identificar con precision las vibraciones y el desequilibrio, se emplean:
Maquinas equilibradoras – Miden el nivel de vibracion y definen con precision los puntos de correccion.
Equipos analizadores de vibraciones – Capturan el espectro de oscilaciones, detectando no solo el desequilibrio, sino tambien fallos adicionales (como el desgaste de rodamientos).
Sistemas laser – Se emplean para mediciones de alta precision en mecanismos criticos.
Especial atencion merecen las velocidades criticas de rotacion – regimenes en los que la vibracion aumenta drasticamente debido a la resonancia. Un equilibrado adecuado evita danos en el equipo en estas condiciones de funcionamiento.
играть в слоты онлайн Gates of Olympus slot —
Слот Gates of Olympus — популярный онлайн-слот от Pragmatic Play с системой Pay Anywhere, каскадами и усилителями выигрыша до ?500. Действие происходит у врат Олимпа, где Зевс усиливает выигрыши и делает каждый раунд случайным.
Экран игры выполнено в формате 6?5, а выплата формируется при выпадении не менее 8 одинаковых символов в любой позиции. После выплаты символы удаляются, на их место опускаются новые элементы, запуская цепочки каскадов, способные принести дополнительные выигрыши в рамках одного вращения. Слот является волатильным, поэтому не всегда даёт выплаты, но при удачных каскадах даёт крупные заносы до 5000 ставок.
Чтобы разобраться в слоте доступен демо-режим без регистрации. Для игры на деньги рекомендуется выбирать проверенные казино, например MELBET (18+), ориентируясь на заявленный RTP ~96,5% и условия конкретной платформы.
слот гейтс олимпус
Gates of Olympus slot — популярный игровой автомат от Pragmatic Play с системой Pay Anywhere, цепочками каскадов и множителями до ?500. Действие происходит на Олимпе, где Зевс активирует множители и делает каждый спин непредсказуемым.
Экран игры выполнено в формате 6?5, а выигрыш начисляется при выпадении 8 и более одинаковых символов в любой позиции. После формирования выигрыша символы исчезают, на их место опускаются новые элементы, формируя цепочки каскадов, способные принести серию выигрышей за один спин. Слот относится волатильным, поэтому не всегда даёт выплаты, но при удачных каскадах может принести большие выигрыши до ?5000 от ставки.
Для знакомства с механикой доступен демо-версия без финансового риска. При реальных ставках стоит выбирать официальные казино, например MELBET (18+), учитывая RTP около 96,5% и правила выбранного казино.
боковой погрузчик для склада
slot games online
Слот Gates of Olympus — известный игровой автомат от Pragmatic Play с механикой Pay Anywhere, каскадами и усилителями выигрыша до ?500. Сюжет разворачивается на Олимпе, где Зевс активирует множители и превращает каждое вращение динамичным.
Игровое поле имеет формат 6?5, а выплата засчитывается при выпадении не менее 8 совпадающих символов без привязки к линиям. После расчёта комбинации символы пропадают, сверху падают новые элементы, формируя серии каскадных выигрышей, способные принести серию выигрышей в рамках одного вращения. Слот считается волатильным, поэтому способен долго молчать, но при удачных раскладах способен порадовать крупными выплатами до 5000? ставки.
Для тестирования игры доступен демо-режим без регистрации. Для игры на деньги стоит выбирать лицензированные казино, например MELBET (18+), ориентируясь на показатель RTP ~96,5% и условия площадки.
casino slot games слот Gates of Olympus —
Слот Gates of Olympus — известный онлайн-слот от Pragmatic Play с механикой Pay Anywhere, каскадными выигрышами и усилителями выигрыша до ?500. Игра проходит на Олимпе, где бог грома усиливает выигрыши и делает каждый раунд случайным.
Сетка слота представлено в виде 6?5, а выигрыш формируется при сборе не менее 8 идентичных символов в любой позиции. После формирования выигрыша символы удаляются, их заменяют новые элементы, формируя серии каскадных выигрышей, которые могут дать дополнительные выигрыши в рамках одного вращения. Слот считается высоковолатильным, поэтому может долго раскачиваться, но при удачных каскадах способен порадовать крупными выплатами до 5000? ставки.
Чтобы разобраться в слоте доступен демо-режим без регистрации. Для ставок на деньги рекомендуется рассматривать проверенные казино, например MELBET (18+), учитывая заявленный RTP ~96,5% и условия площадки.