Ученые предложили Африке солнечный автоклав из наночастиц золота

Разработчики солнечного автоклава
Фото: Jeff Fitlow / Rice University

Американские физики и инженеры из университета Райса в Хьюстоне разработали стерилизатор, использующий энергию солнечных лучей. Для того, чтобы добиться максимальной эффективности его работы, ученые использовали наночастицы золота с широким спектром поглощения солнечных лучей. Подробно изобретение описано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, а кратко о нем рассказывает ScienceNow.

Золотые наночастицы представляют собой пустотелые сферы диаметром около 140 нанометров с толщиной стенок примерно 10 нанометров; такие сферы уже нельзя рассмотреть в оптический микроскоп из-за того, что они в несколько раз меньше длины волны видимого света. Тем не менее, эти наночастицы эффективно поглощают солнечный свет за счет того, что они способны работать подобно антеннам, которым для приема сигнала тоже не всегда необходимо иметь сравнимые с длиной волны размеры.

Спектр поглощения наночастиц схож со спектром солнечных лучей и потому они способны нагревать жидкость вокруг себя намного эффективнее, чем просто покрытая черной краской поверхность. Эксперименты показали, что вблизи таких частиц образуется нагретый более чем до ста градусов Цельсия пар даже тогда, когда вода в целом остается холодной. Специалистам удалось построить установку, в которой солнечные лучи собираются при помощи вогнутого зеркала на наночастицах и обеспечивают генерацию пара в достаточном для стерилизации медицинских инструментов или отходов количестве.

Эффективность стерилизации подтвердили тесты с использованием Geobacillus stearothermophilus, бактерий, которые часто применяются именно для проверки стерилизаторов. По словам изобретателей, их установка сможет использоваться там, где нет доступа к электроэнергии и где невозможно использовать традиционные автоклавы.