El acceso al agua potable puede ser difícil en regiones remotas
kornienko alejandro/Alamy
Un simple frasco con manivela podría revolucionar el suministro de agua potable en zonas de desastre y comunidades remotas sin electricidad.
Xu Deng, de la Universidad de Ciencia y Tecnología Electrónica de China en Chengdu, dice que él y sus colegas estaban decididos a crear una forma sencilla de eliminar del agua los parásitos, así como los patógenos bacterianos, virales y fúngicos.
“Seguimos encontrándonos con el mismo obstáculo con el tratamiento descentralizado del agua”, dice Deng. “La mayoría de las opciones de punto de uso necesitan electricidad o luz solar intensa, y son lentas”.
En comunidades aisladas y zonas de desastre, los sistemas tradicionales no son confiables, por lo que querían un invento que pudiera desinfectar completamente el agua con un minuto de fácil agitación manual.
Su solución se basa en nanopartículas esféricas de sílice recubiertas con sustancias químicas del grupo amina, que están cargadas positivamente en agua, y nanopartículas de oro, que quedan cargadas negativamente en el agua agitada.
“Piense en un frasco con una manivela que contiene una pequeña dosis de un polvo similar a la arena”, dice Deng. “Unas cuantas vueltas del mango crean un suave corte en el agua y ese movimiento ‘despierta’ nuestras nanopartículas”.
El flujo de agua sobre la superficie de las nanopartículas de oro y aminas crea una carga eléctrica, que a su vez conduce a la formación de sustancias químicas oxidantes llamadas especies reactivas de oxígeno.
“Esas especies reactivas de oxígeno perforan las membranas microbianas, por lo que los patógenos no pueden sobrevivir ni reproducirse”, dice Deng. “Cuando dejas de revolver, el polvo se separa del agua por sí solo y se extrae agua limpia de la salida”.
El equipo probó el dispositivo en 16 patógenos altamente transmisibles que representan un riesgo grave para la salud pública. Logró una reducción del 99,9999 por ciento de Escherichia coli con sólo 15 segundos de agitar el agua a 50°C, y la misma reducción de Vibrio cholerae en 1 minuto. En general, inactivó más del 95 por ciento de todos los microorganismos probados.
El dispositivo todavía está en su fase de prueba de concepto, dice Deng, por lo que los investigadores aún no han determinado cuántos litros de agua se pueden desinfectar.
“Lo que podemos decir es que el mismo lote de partículas se recupera después de cada ciclo y se reutiliza”, afirma. “Y una vez cargado, el sistema proporciona una protección duradera contra la recontaminación durante muchas horas”.
Como la cantidad de nanopartículas de oro es tan pequeña, su coste es insignificante, afirma: el coste de los materiales está dominado por el polvo de sílice y la carcasa de plástico.
Chiara Neto, de la Universidad de Sydney, Australia, dice estar muy impresionada con la ciencia y la novedosa aplicación de las nanopartículas para destruir las membranas celulares de los patógenos. “Es un trabajo fantástico y muy inteligente”.