Gel com nanopartículas de prata desinfecta a água com apenas uma pressão

Após desastres naturais, especialmente quando ocorreram inundações, a água potável pode não estar prontamente disponível. Agora, pesquisadores desenvolveram um material barato e leve que pode desinfetar a água em apenas cinco minutos.

Quando mergulhado em água contaminada com bactérias causadoras de doenças, o gel de esponja absorve a água e mata organismos prejudiciais em segundos. Espremer o gel então libera água potável, e o material volta à sua forma original.

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Os poderes de morte de bactérias da nova substância, descritos na revista Environmental Science & Technology, dependem de pequenos pedaços de prata - conhecidos como nanopartículas - incorporados na poros do gel.

As nanopartículas de prata já são amplamente utilizadas em produtos de consumo para suas propriedades antibacterianas. De acordo com a Agência de Proteção Ambiental (EPA), isso inclui dentes, desodorantes, suplementos dietéticos, roupas e brinquedos infantis.

Gel Prata-Studded Ideal para Alívio de Desastres

Incorporar materiais com nanopartículas de prata não é uma nova técnica, mas os pesquisadores de Cingapura e dos Estados Unidos atingiram uma nova estrutura de suporte - chamada poli (acrilato de sódio) - que é especialmente adequado para a purificação de água nas áreas de desastre.

"Os acrilatos de sódio são aerogéis e absorvem água muitas vezes mais do que o seu peso", diz Anil K. Karumuri, estudante de Ph. D. em Ciência de Materiais e Nanotecnologia da Universidade Estadual de Wright em Dayton, Ohio.

Além de ser leve o suficiente para cair de um avião - uma clara vantagem ao fornecer zonas de desastre difíceis de alcançar - os testes no laboratório mostraram que um cilindro de 3 polegadas de comprimento este gel de prata pode absorver e purificar meio litro de água com apenas um aperto.

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O gel, que pode ser entregue em um estojo de bolso, também pode ser reutilizado mais de 20 vezes sem perder os poderes de matar bactérias. Além disso, os pesquisadores estimam que um gel de tamanho pessoal poderia ser feito por menos de 50 centavos.

Superando obstáculos para a água limpa

Durante uma catástrofe natural, as inundações podem despejar o esgoto humano e os resíduos de gado no abastecimento de água. Esses resíduos são preenchidos com bactérias como Escherichia coli que podem causar diarréia, dor abdominal e febre. Em casos mais graves, a infecção bacteriana pode levar a desidratação ou insuficiência renal.

Para ver se os géis poderiam funcionar em águas de enchentes contaminadas, os pesquisadores testaram o novo material em água atrelada com dois tipos de bactérias potencialmente nocivas - E. coli e Bacillus subtilis. Após 15 segundos, os níveis de bactérias foram reduzidos para 0.1 por cento da amostra original. Isso caiu para um milhão quando o tempo de espera foi aumentado para cinco minutos.

Outro desafio foi manter as nanopartículas de prata ligadas ao gel. Em alguns produtos de consumo, as nanopartículas se liberam do material e podem ser ingeridas por pessoas, com efeitos de saúde desconhecidos. Um estudo 2013 PLoS ONE descobriu que pequenos pedaços de prata desses produtos também podem afetar adversamente o meio ambiente.

No novo material, as nanopartículas de prata se agarram mais firmemente ao gel, mantendo-os com segurança na água potável. "Seus dispositivos mostraram uma quantidade de conteúdo de prata da Organização da Saúde Mundial (TM) da quantidade mínima de prata na água tratada, mesmo após o uso prolongado", diz Karumuri.

Enquanto o gel funcionou bem no laboratório, ele ainda precisa ser testado mais amplamente para se certificar de que pode matar os tipos de agentes patogênicos - bactérias, vírus e parasitas - que normalmente contaminam as fontes de água durante os desastres naturais. A equipe de pesquisa já está planejando um teste de campo em Myanmar.

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Outras formas de limpar a água contaminada

Este novo gel não é o único produto em desenvolvimento para desinfecção de água com nanopartículas de prata. Karumuri e colegas da Wright State University usaram um método semelhante para cultivar nanopartículas de prata em um material similar a espuma de estruturas de carbono porosas. "Essas espumas são mais leves e comparativamente mais fortes", diz Karumuri. Eles também permitem que o calor e a eletricidade sejam adicionados, o que aumenta o efeito antibiótico das partículas de prata.

Sua pesquisa é apresentada em um artigo de 2013 na revista Letras de materiais.

Pode demorar algum tempo antes de qualquer desses tratamentos com água de prata estarem disponíveis para uso após um desastre. Até que eles estejam prontos, é importante que ele seja seguro quando se trata de beber água.

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Além de abastecer-se de água engarrafada antes de uma emergência, os Centros de Controle e Prevenção de Doenças sugerem que as pessoas usam um desses métodos comprovados para desinfetar a água potável:

Ferver a água por pelo menos uma minuto (três em elevações mais elevadas).
Adicione um desinfetante como cloragem de cloro, iodo ou comprimidos de dióxido de cloro.
Filtra a água usando um filtro de água certificado.