Простой лист бумаги, очищающий воду от устойчивых вирусов, может улучшить качество жизни миллионов людей. Лист, изготовленный из нановолокон целлюлозы, назвали слоеным фильтром, так как он имеет уникальную слоеную внутреннюю структуру, напоминающую французское слоеное пирожное «Наполеон».

 

«Мы считаем, что наш бумажный фильтр, выполненный из натурального природного материала с помощью простых методов производства, может стать доступным глобальным решением для фильтрации воды и помочь спасти жизни. Мы поставили перед собой цель разработать фильтровальную бумагу, которая может очистить воду даже от самых устойчивые вирусов с такой же легкостью, как приготовить чашечку кофе», - сказал ведущий автор исследования Альберт Мигранян, профессор кафедры нанотехнологии из Уппсальского университета.

 

Более 748 миллионов человек не имеют доступа к очищенной питьевой воде и основным санитарным услугам. Передающиеся через воду инфекции являются одной из глобальных причин смертности, особенно среди детей в возрасте до пяти лет. Вирусы, передающиеся через воду, чрезвычайно устойчивы к дезинфекции, и их трудно удалить путем фильтрации из-за их малых размеров.

 

Применяемые в настоящее время такие дезинфицирующие средства, как хлор, в зависимости от качества воды могут образовывать побочные токсичные продукты. Поэтому фильтрация является очень эффективным, надежным, энергосберегающим и инертным способом получения питьевой воды, так как она физически удаляет инфекционные микроорганизмы из воды, а не деактивирует их. Но из-за высокой цены использование эффективных фильтров сегодня ограничено.

 

Очищенная питьевая вода является проблемой не только в странах с низким уровнем жизни. Крупные вспышки вирусных инфекций происходят и в Европе. В Швеции в 2008 году из-за плохой воды заразились норовирусом более 2400 человек, что составило почти 20% местного населения.

 

В повседневной жизни целлюлоза повсюду используется для фильтрации, например в чайных пакетиках или мешках для пылесосов. Однако фильтровальная бумага общего назначения имеет слишком большие поры для удаления вирусов. В 2014 году команда ученых разработала первый бумажный фильтр, который мог удалять вирусы большого размера, такие как вирус гриппа.

 

От микроскопических вирусов гораздо труднее избавиться, так как они чрезвычайно устойчивы к физической и химической деактивации. Для безопасной фильтрации нужен фильтр, который не только должен удалять вирусы, а и иметь высокую пропускную способность, незначительное загрязнение и длительный срок службы, что делает современные фильтры очень дорогими для разработки. Теперь, с помощью слоеного фильтра, переход к доступным передовым способам фильтрации может наконец-то стать реальностью. Кроме того, слоеный фильтр может применяться в производстве терапевтических протеинов и вакцин.