(PhysOrg.com) - Förorenade strömmar, floder, sjöar och kommunalt vatten kan snart få Wright State-behandling.

Sharmila Mukhopadhyay och hennes forskare utvecklar nästan molekylärstora "nanoborstar".

Dessa luddiga strukturer har borst som består av tusentals små, manetliknande strängar. Den ökade ytan på borsten, med rätt beläggning, tillåter dem att bete sig som kraftfulla rengöringsmedel som dödar bakterier och förstör föroreningar som förorenar vatten.

"Det borde absolut fungera, ”Sa Mukhopadhyay, Ph.D., chef för Wright State's Center for Nano-Scale Multifunctional Materials. ”Jag är ganska upphetsad över det här eftersom potentialen, Jag vet, är enorm."

Behovet av att effektivt rena vatten håller på att bli en enorm global fråga i takt med att mänsklig och industriell konsumtion av vatten ökar.

FN uppskattar att cirka 1,1 miljarder människor för närvarande saknar tillgång till rent vatten. Flera prognoser tyder på att sötvatten kan bli 2000-talets "olja" - dyrt, knappa och orsaken till geopolitiska konflikter.

I USA, åldrande vattenreningsinfrastruktur kämpar för att hänga med i de växande hoten mot tillgången på rent vatten, gör vattenrening till en stor energikostnad. Teknologier som "nano-borsten" kan ge viss lättnad.

Mukhopadhyay har samarbetat med MetaMateria Technologies LLC och tre andra företag i ett förslag med titeln "Water Purification using Nano-Enabled Solutions." Förslaget fick totalt $999, 998 från Ohio Third Frontier-programmet. Hon arbetar också med flera andra universitet, federala laboratorier och lokala företag för att utöka Wright States engagemang inom området för rentvattenteknik.

Mukhopadhyays forskning har resulterat i utvecklingen av de vattenrenande nanoborstarna.

Olika material kan brytas ned i nanopartiklar och sedan fästas på borstens borst.

Till exempel, silverpartiklar dödar bakterier vid kontakt utan att spridas som föroreningar i vattnet. Partiklar av palladium bryter upp koltetraklorid och andra vattenföroreningar. Och partiklar av titanoxid kan zappa föroreningar när de aktiveras av solljus.

Mukhopadhyay planerar att fästa tre eller fyra olika typer av vattenrenande partiklar på nanoborstarna.

“Så samtidigt kan du kombinera flera miljörensningsapplikationer till en enda komponent, ”Sa hon.

Borstarna kan användas vid föroreningskontroll av sötvatten, i vattenreningsverk eller till och med i små vattenfilter hemma. De kan också användas i filter som soldater kan bära för att rena vatten i avlägsna outvecklade områden.

Mukhopadhyay sa att nano-reningsanordningarna i slutändan kan resultera i mindre reningsverk, decentraliserade vattenreningsanläggningar, miniatyriserade vattenfilter och överlag billigare och mer effektiva reningssystem.

Några av Mukhopadhyays nanoborstar testas för närvarande i laboratoriet för nära framtida distribution i fältet. Hon sa att de kunde vara i aktiv användning i liten skala inom några år.

Nanokomponenterna kan även användas utanför vattenrening. Till exempel, de skulle potentiellt kunna användas i biomedicinska apparater för att bekämpa infektioner vid implantatoperationer, minska behovet av antibiotika.

"Vi utnyttjar inte detta till fullo, ” sa Mukhopadhyay. ”Jag känner att om vi satsar mer på att utveckla denna teknik, det kan verkligen ha en positiv inverkan på ett stort antal industriprodukter.”