世界最小凈水器問(wèn)世 僅口香糖大小

導讀：斯坦福大學(xué)的研究者們最近研發(fā)出一種微型設備，它能充分利用太陽(yáng)光線(xiàn)中的紫外線(xiàn)和可見(jiàn)光，殺死水中99.99%的微生物細菌，短短20分鐘就能對水起到徹底凈化作用。 

    如果你是一名驢友，你一定遇到過(guò)這種情況：在野外時(shí)，飲用水已經(jīng)喝完，千辛萬(wàn)苦尋找到水源時(shí)，擔心水里有細菌而不敢飲用，干渴難耐的你只得賭一把，希望喝完水的你不會(huì )生病或者發(fā)燒。針對此種飲用水的安全問(wèn)題，斯坦福大學(xué)的研究者們最近研發(fā)出一種微型設備，它能充分利用太陽(yáng)光線(xiàn)中的紫外線(xiàn)和可見(jiàn)光，殺死水中99.99%的微生物細菌，短短20分鐘就能對水起到徹底凈化作用。

你所不了解的太陽(yáng)光譜

    太陽(yáng)電磁輻射中99.9%的能量集中在可見(jiàn)光區、紅外區和紫外區，三者的百分比分別為50%、43%、7%；其中，紫外區的紫外線(xiàn)所含太陽(yáng)輻射能只有4%。而目前人類(lèi)對紫外線(xiàn)的運用是最廣泛的，比如用太陽(yáng)光線(xiàn)給水消毒時(shí)，其實(shí)主要是紫外線(xiàn)在起作用。

　　然而，紫外線(xiàn)設備給水消毒時(shí)，效率并不高，往往需要48小時(shí)，甚至更長(cháng)的時(shí)間。如何提高消毒效率呢？斯坦福大學(xué)的研究者們給出的答案是：充分利用可見(jiàn)光區的太陽(yáng)輻射能。

它如何起作用？

    這個(gè)設備尺寸僅有25px×50px，僅比一顆益達口香糖略大，外表看上去像一小塊黑色玻璃，玻璃表面涂有一層納米級別的二硫化鉬。在顯微鏡觀(guān)察下，我們能看到極其微小的二硫化鉬「墻壁」，它們一塊塊堆疊在矩形玻璃表面，看上去既像一個(gè)小型迷宮，又像人的指紋。這塊小玻璃不僅能利用紫外線(xiàn)，還能利用太陽(yáng)光譜里的可見(jiàn)光。

　　使用時(shí)，我們只需將這塊小玻璃放入水中，然后將水放置在陽(yáng)光下。當二硫化鉬與可見(jiàn)光相遇時(shí)，二硫化鉬能變成光催化劑，接著(zhù)產(chǎn)出過(guò)氧化氫（雙氧水），從而殺死絕大部分細菌。在殺死細菌后，這些化學(xué)物質(zhì)會(huì )自動(dòng)分解為水和氧。

實(shí)際效果如何？

    斯坦福大學(xué)材料與能源學(xué)院首席研究員劉沖（音譯）向第四能源記者表示，「在我們的測試里，將小玻璃放入25毫升水里，只需20分鐘，就能殺死水里99.99%的細菌?！?/span>

　　與傳統的凈水方式相比，這種方式無(wú)疑效率更高，并且簡(jiǎn)便易行；另外，無(wú)須將水燒開(kāi)，某種程度上也節省了能源。

但是，目前使用該設備凈水也有其局限：它只能消除水中的大腸桿菌和乳酸桿菌，而對于被有毒化學(xué)物質(zhì)和病毒污染的水體，則無(wú)法起作用。

　　研究進(jìn)展

　　在真正推向市場(chǎng)之前，斯坦福大學(xué)研究團隊仍然還有許多工作要做，目前為止，他們已測試了3種細菌，均取得了比較理想的實(shí)驗效果。劉沖向筆者透露，「爭取在未來(lái)3-5年內實(shí)現商業(yè)化生產(chǎn)?！?/span>

　　令人欣慰的是，生產(chǎn)這種設備所需的原料成本低廉，且極易量產(chǎn)，因此這項技術(shù)能快速推廣普及。一旦該設備實(shí)現量產(chǎn)，許多發(fā)展中國家的人們將從中受益，據聯(lián)合國數據統計，目前全球仍有6億多人口無(wú)法獲取純凈的飲用水。

　　該項目得到了美國能源部的資金支持，研究論文已發(fā)表在8月15日《自然》雜志網(wǎng)絡(luò )版納米技技術(shù)板塊。