Nanotekniken täcker ett brett spektrum av vetenskap och kännetecknas av den extremt lilla storleken – nanoskalan – hos de material som studeras och används i dess processer. En nanometer motsvarar en miljondels millimeter. Till skillnad från material på makro- eller mikroskala uppvisar samma material på nanoskala helt andra fysiska egenskaper, vilket gör dem värdefulla verktyg i arbetet med att bekämpa föroreningar, enligt Science and Development Network.
Nanofiltreringsmembran är en väl etablerad teknik som inte bara behandlar och mjukgör förorenat vatten, utan även avlägsnar salter och andra föroreningar. De mikroskopiska membranen fungerar som en fysisk barriär som fångar partiklar som är för stora för att passera genom deras porer. Nya typer av nanoporösa material presterar dessutom bättre än traditionella filter. En sydafrikansk studie har visat att salt grundvatten kan omvandlas till dricksvatten med hjälp av nanofiltreringsmembran. Filter tillverkade av kolnanorör är enligt Science and Development Network effektivare än konventionella filter när det gäller att eliminera virus och bakterier.
Tack vare sin extremt lilla storlek kombinerat med en relativt sett större yta än bulkpartiklar uppvisar nanokatalysatorer förstärkta katalytiska egenskaper och kan användas för att rena förorenat vatten. I stället för att bara flytta föroreningar till en annan plats kan nanokatalysatorer bryta ner dem kemiskt. För utvecklingsländer som brottas med ineffektiva tekniker, eller som saknar råd att investera i dyra lösningar, erbjuder nanokatalysatorer ett kostnadseffektivt alternativ för vattenrening. Under de senaste tio åren har forskare upptäckt att nanopartiklar av titandioxid (TiO2) kan fungera som katalysatorer mot både organiska och oorganiska föroreningar. När titandioxid-nanopartiklar exponeras för ultraviolettt ljus kan de exempelvis avlägsna organiskt avfall från vatten, enligt UCLA School of Public Health.
Till skillnad från icke-magnetiska nanopartiklar binder sig magnetiska nanopartiklar inte bara till kemikalier – de kan även avlägsnas från vattnet med hjälp av ett magnetfält. Vid vattensanering binder sig exempelvis magnetiska nanopartiklar till olja eller arsenik, varefter de resulterande föreningarna extraheras med en magnet. I vissa processer kan nanopartiklarna dessutom separeras från de skadliga föreningarna efter behandlingen och återanvändas. Forskare vid Rice University använder enligt Science Development Network magnetisk "nanorust" för att avlägsna arsenik ur vatten. Eftersom nanorusten har en enorm ytarea kan den avlägsna hela hundra gånger mer arsenik än jämförbara material.
Utöver vattensanering används nanopartiklar även för att detektera föroreningar i vatten. Genom att kombinera mikro- och nanotillverkning har forskare utvecklit små, precisa och lätttransporterade sensorer som kan identifiera encelliga biokemiska eller kemiska ämnen i vatten. Forskare vid Pennsylvania State University använder enligt Science Development Network nanotrådar på en silikonchip för att påvisa arsenik i vatten.
År 2007 tilldelades utvecklarna av en teknik för föroreningskontroll som använder nanofibrer för att fånga in koldioxid Brian Mercer Award for Innovation, enligt Nanowerk News. De nanoporösa fibrerna består av mikroskopiska porer och material som fångar upp och avlägsnar kolväten samt andra växthusgaser från luftflöden inom en rad olika industriella processer.
Hälsa och Sjukdom © https://www.sjukdom.online