В Корее разработали инновационную капсулу для очистки воды без химикатов и батареек

Портативное устройство преобразует энергию движения воды для проверки её безопасности и уничтожения до 99,9999% бактерий и вирусов без использования фильтров, химических веществ и внешнего питания

Исследователи продемонстрировали самопитающуюся «плавающую» капсулу FDGD (Floating-induced Detection-Guided Disinfection), которая может одновременно оценивать качество воды и дезинфицировать её без батареек и внешнего источника энергии. Результаты работы опубликованы в журнале Nature Water.

Прибор помещается в ладонь и способен свободно плавать в воде. Его основная особенность заключается в преобразовании механического движения в электрическую энергию. Внутри капсулы магнит перемещается через катушку, создавая ток, достаточный для питания встроенного сенсора.

На первом этапе капсула определяет электропроводность воды — параметр, позволяющий оценить её общее качество. Информация передаётся на смартфон или смарт-часы, после чего пользователь может принять решение о дальнейшем использовании воды.

Если вода считается безопасной, капсула остаётся в резервуаре и переходит в режим очистки. Энергия, возникающая от движения воды или переноса ёмкости, активирует наностержни на поверхности устройства. Эти стержни создают локальные электростатические поля, которые разрушают мембраны бактерий и вирусов через процесс электропорации.

В ходе лабораторных тестов на объёмах до 4 литров устройство продемонстрировало инактивацию до 99,9999% патогенов, включая кишечную палочку Escherichia coli (E. coli), в различных образцах воды.

По словам авторов, эта технология может стать альтернативой традиционным переносным системам очистки, которые зависят от сменных фильтров, химикатов, ультрафиолетовых ламп или аккумуляторов. В отличие от них, FDGD функционирует на основе энергии движения самой воды.

Особый интерес технология вызывает в регионах с недостаточной инфраструктурой для очистки воды, а также в экстренных ситуациях, экспедициях и гуманитарных миссиях, где доступ к электричеству ограничен или отсутствует.

Однако на данный момент разработка остаётся лабораторным прототипом и не была испытана в реальных условиях эксплуатации. Тем не менее, авторы полагают, что при снижении стоимости устройство может стать массовым решением для базовой очистки и контроля качества воды в полевых условиях.