L'accesso all'acqua potabile sicura rappresenta ancora oggi una sfida in molte aree del pianeta, specialmente nelle zone colpite da disastri naturali o in comunità remote prive di elettricità. Un team di ricercatori cinesi ha sviluppato un dispositivo sorprendentemente semplice che potrebbe rivoluzionare la purificazione dell'acqua in questi contesti: un barattolo dotato di manovella che, grazie a nanoparticelle speciali, riesce a eliminare agenti patogeni pericolosi in pochi secondi.
Il sistema ideato da Xu Deng e i suoi colleghi dell'Università di Scienze Elettroniche e Tecnologia della Cina a Chengdu si basa su un principio ingegnoso. All'interno del contenitore vengono inserite nanoparticelle sferiche di silice rivestite con composti chimici del gruppo amminico, che acquisiscono carica positiva a contatto con l'acqua, insieme a nanoparticelle d'oro che invece si caricano negativamente quando il liquido viene agitato. Il movimento creato dalla rotazione della manovella genera un flusso che "risveglia" queste particelle microscopiche.
La chiave dell'efficacia del dispositivo sta nella generazione di specie reattive dell'ossigeno, sostanze chimiche ossidanti che si formano grazie alla carica elettrica prodotta dal flusso d'acqua sulle superfici delle nanoparticelle. Queste molecole aggressive perforano letteralmente le membrane cellulari dei microrganismi patogeni, impedendone la sopravvivenza e la riproduzione. Una volta terminata l'agitazione, la polvere si separa naturalmente dall'acqua, permettendo di prelevare il liquido purificato attraverso un'uscita apposita.
I test condotti dal team cinese hanno coinvolto sedici patogeni altamente trasmissibili che rappresentano gravi rischi per la salute pubblica. I risultati sono stati impressionanti: con soli 15 secondi di agitazione dell'acqua a 50 gradi centigradi, il dispositivo ha raggiunto una riduzione del 99,9999% di Escherichia coli, mentre per il Vibrio cholerae, il batterio responsabile del colera, è stato sufficiente un minuto. Complessivamente, il sistema ha inattivato oltre il 95% di tutti i microrganismi testati.
La ricerca sulle tecnologie di purificazione dell'acqua decentralizzate si è sempre scontrata con ostacoli significativi, come spiega Deng. La maggior parte delle soluzioni disponibili per l'uso domestico richiede elettricità o una forte esposizione alla luce solare, e i tempi di trattamento sono spesso lunghi. Nelle comunità isolate dalla rete elettrica e nelle zone di emergenza, i sistemi tradizionali risultano poco affidabili, da qui l'esigenza di creare un'invenzione capace di disinfettare completamente l'acqua con un semplice minuto di agitazione manuale.
Sebbene il prototipo si trovi ancora in fase di proof-of-concept, i ricercatori hanno già dimostrato che le stesse particelle possono essere recuperate dopo ogni ciclo e riutilizzate. Una caratteristica particolarmente vantaggiosa del sistema è che, una volta attivato, fornisce una protezione duratura contro la ricontaminazione per molte ore successive al trattamento. Il team non ha ancora determinato con precisione quanti litri d'acqua possano essere disinfettati con una singola dose di nanoparticelle.
Un aspetto cruciale riguarda la sostenibilità economica del dispositivo. Nonostante l'impiego di nanoparticelle d'oro possa far pensare a costi elevati, Deng rassicura che la quantità utilizzata è talmente minima da risultare trascurabile dal punto di vista economico. I costi sono determinati principalmente dalla polvere di silice e dall'involucro in plastica, rendendo il dispositivo potenzialmente accessibile anche per le popolazioni più vulnerabili.
L'innovazione ha suscitato entusiasmo nella comunità scientifica internazionale. Chiara Neto, ricercatrice dell'Università di Sydney in Australia, ha espresso grande ammirazione per il lavoro, definendolo "estremamente intelligente" e lodando l'applicazione innovativa delle nanoparticelle per distruggere le membrane cellulari dei patogeni. La semplicità d'uso combinata con l'efficacia del trattamento potrebbe rappresentare una svolta per milioni di persone che ancora oggi non hanno accesso all'acqua sicura.
