Gel con nanopartículas de plata desinfecta el agua con solo un apretón

Después de un desastre natural, especialmente cuando ha ocurrido una inundación, es posible que no haya agua potable disponible. Ahora, los investigadores han desarrollado un material barato y liviano que puede desinfectar el agua en tan solo cinco minutos.

Cuando se sumerge en agua contaminada con bacterias que causan enfermedades, el gel similar a una esponja absorbe el agua y elimina organismos dañinos en cuestión de segundos. Al apretar el gel, se libera agua potable y el material vuelve a su forma original.

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Los poderes para matar bacterias de la nueva sustancia, descritos en la revista Environmental Science & Technology, dependen de pequeños trozos de plata, conocidos como nanopartículas, incrustados en el poros del gel.

Las nanopartículas de plata ya son ampliamente utilizadas en productos de consumo por sus propiedades antibacterianas. De acuerdo con la Agencia de Protección Ambiental (EPA), esto incluye pasta de dientes, desodorante, suplementos dietéticos, ropa y juguetes para niños.

Gel con tachuelas de plata Ideal para alivio de desastres

La incrustación de materiales con nanopartículas de plata no es una técnica nueva, pero los investigadores de Singapur y Estados Unidos han recurrido a una nueva estructura de soporte llamada Poly (acrilato de sodio) - que es especialmente adecuado para la purificación de agua en áreas de desastre.

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"Los acrilatos de sodio son aerogeles y absorben agua muchas veces más que su peso", dice Anil K. Karumuri, estudiante de doctorado en Ciencia de Materiales y Nanotecnología en la Universidad Estatal Wright en Dayton, Ohio.

Además de ser lo suficientemente liviano como para caer desde un avión, una clara ventaja al suministrar zonas de desastre difíciles de alcanzar: las pruebas en el laboratorio mostraron que un cilindro de 3. 5 pulgadas de largo este gel con tachones de plata puede absorber y purificar medio litro de agua con solo un apretón.

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El gel, que podría entregarse en una funda de bolsillo, también se puede reutilizar más de 20 veces sin perder sus poderes antibacterianos. Además, los investigadores estiman que un gel de tamaño personal podría fabricarse por menos de 50 centavos.

Superando los Obstáculos para el Agua Limpia

Durante un desastre natural, las inundaciones pueden arrojar aguas residuales humanas y desechos de ganado al suministro de agua. Estos desechos están llenos de bacterias como Escherichia coli que pueden causar diarrea, dolor abdominal y fiebre. En casos más graves, la infección bacteriana puede provocar deshidratación o insuficiencia renal.

Para ver si los geles podrían funcionar en las aguas de inundación contaminadas, los investigadores probaron el nuevo material en agua mezclada con dos tipos de bacterias potencialmente dañinas: E. coli y Bacillus subtilis. Después de 15 segundos, los niveles de bacterias se redujeron a 0.1 por ciento de la muestra original. Esto se redujo a una millonésima cuando el tiempo de espera se aumentó a cinco minutos.

Otro desafío fue mantener las nanopartículas de plata unidas al gel. En algunos productos de consumo, las nanopartículas se filtran del material y pueden ser ingeridas por personas, con efectos desconocidos para la salud. Un estudio de 2013 PLoS ONE descubrió que pequeñas cantidades de plata de estos productos también pueden afectar negativamente al medioambiente.

En el nuevo material, las nanopartículas de plata se adhieren más firmemente al gel, manteniéndolo a salvo fuera del agua potable. "Sus dispositivos mostraron una cantidad mínima de pérdida aceptable de contenido de plata de la OMS [Organización Mundial de la Salud] en el agua tratada de plata, incluso después de un uso prolongado", dice Karumuri.

Si bien el gel se comportó bien en el laboratorio, aún necesita una prueba más amplia para asegurarse de que puede matar los tipos de patógenos (bacterias, virus y parásitos) que normalmente contaminan las fuentes de agua durante los desastres naturales. El equipo de investigación ya está planeando una prueba de campo en Myanmar.

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Otras formas de limpiar el agua contaminada

Este nuevo gel no es el único producto en desarrollo para desinfectar el agua con nanopartículas de plata. Karumuri y sus colegas de la Universidad Estatal de Wright utilizaron un método similar para cultivar nanopartículas de plata sobre un material similar a la espuma de estructuras de carbono porosas. "Estas espumas son más ligeras y comparativamente más fuertes", dice Karumuri. También permiten que se agregue calor y electricidad, lo que aumenta el efecto antibiótico de las partículas de plata.

Su investigación se presenta en un artículo de 2013 en la revista Materials Letters.

Puede pasar algún tiempo antes de que cualquiera de estos tratamientos de agua a base de plata estén disponibles para su uso después de un desastre. Hasta que estén listos, es importante ir a lo seguro cuando se trata de agua potable.

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Además de abastecerse de agua embotellada antes de una emergencia, los Centros para el Control y Prevención de Enfermedades sugieren que las personas usen uno de estos métodos comprobados para desinfectar el agua potable:

Hervir el agua por lo menos minuto (tres en elevaciones más altas).
Agregue un desinfectante como cloro, cloro, yodo o tabletas de dióxido de cloro.
Filtra el agua con un filtro de agua certificado.