Científicos de la Universidad Nacional de Ciencia y Tecnología y colegas de la Universidad Estatal Derzhavin Tambov y la Universidad Estatal Saratov Chernyshevsky han descubierto que el grafeno es capaz de purificar el agua, haciéndolo bebible, sin más cloración. Las células bacterianas capturadas forman copos que se pueden extraer fácilmente del agua. El grafeno separado por ultrasonido se puede reutilizar. El artículo sobre la investigación se publica en Ciencia e Ingeniería de Materiales C .

El grafeno y el óxido de grafeno (una versión más estable del material en soluciones coloidales) son nanoestructuras de carbono extremadamente prometedoras para la biomedicina. Por ejemplo, se puede utilizar para la administración de fármacos dirigida en escalas de grafeno y para la obtención de imágenes de tumores. Otra propiedad interesante del grafeno y el óxido de grafeno es la capacidad de destruir células bacterianas, incluso sin el uso adicional de antibióticos.

En el estudio actual, los investigadores inyectaron óxido de grafeno en soluciones (medio nutritivo y solución salina) que contenían E. coli. Según los términos del experimento, agua simulada salina, y el medio nutritivo simuló el medio corporal humano. Los resultados mostraron que el óxido de grafeno junto con las bacterias vivas y destruidas forman escamas dentro de las soluciones. La masa resultante se puede extraer fácilmente, haciendo que el agua esté casi completamente libre de bacterias. Si la masa extraída luego se trata con ultrasonido, el grafeno se puede separar y reutilizar.

"Como soluciones de trabajo, Elegimos un medio nutritivo para el cultivo de bacterias, así como solución salina ordinaria, que se utiliza para inyecciones. Se utilizó E. coli modificada con un agente luminiscente para facilitar la visualización de los experimentos, ", dice el colaborador Aleksandr Gusev.

Se añadió óxido de grafeno a la solución nutritiva en diferentes concentraciones:0,0025 g / l, 0, 025 g / l, 0,25 g / ly 2,5 g / l. Como se vio despues, incluso con una concentración mínima de óxido de grafeno en solución salina, el efecto antibacteriano observado fue significativamente mayor que en el medio nutritivo. Los científicos creen que esto no indica una mecánica, sino una naturaleza bioquímica del mecanismo de acción, dado que hay muchos menos nutrientes en la solución salina, las bacterias se movieron más activamente y fueron "capturadas" por las escamas de óxido de grafeno con mayor frecuencia.

Según los datos de la prueba fluorescente, confirmado por microscopía confocal láser y microscopía electrónica de barrido, a una concentración de 2,5 g / l de óxido de grafeno, el número de bacterias disminuyó varias veces en comparación con el grupo de control y se acercó a cero.

Si bien aún no se sabe exactamente cómo se produce la mayor destrucción de bacterias, Los investigadores creen que el óxido de grafeno provoca la formación de radicales libres que son dañinos para las bacterias.

Según los científicos, si se utiliza un sistema de purificación de este tipo para el agua, será posible evitar una cloración adicional. Hay otras ventajas:la descontaminación con óxido de grafeno tiene un bajo costo, además, esta tecnología es fácil de escalar al formato de grandes plantas de tratamiento de aguas residuales urbanas.