Perangkat Pensteril Air Minum Berukuran Nano

KESULITAN mengakses air bersih untuk konsumsi manusia secara global di banyak negara menjadi ironi yang tidak terelakkan.

Tidak hanya sulit mengakses, secara global, sekitar 663 juta orang di seluruh dunia diperkirakan tidak memiliki akses ke air minum yang aman.

Dalam upaya menanggulangi fenomena yang ada, beberapa studi mencoba untuk menemukan cara yang efisien dalam mensterilkan cairan yang paling vital dalam hidup manusia tersebut, tapi itu terbukti sulit.

Kini para peneliti telah merancang perangkat guna memurnikan air dari bakteri (desinfektan), sehingga dapat memecahkan masalah ini. Alat itu bekerja melalui penggunaan sumber energi terbesar di dunia, yakni matahari.

Perangkat desinfektan air yang berukuran sangat kecil (nano) buatan para peneliti itu terbukti cepat membunuh bakteri sehingga air aman untuk diminum.

Perangkat nano itu dirancang para peneliti dari SLAC National Accelerator Laboratory AS and Stanford University di California, yang ingin menciptakan sistem pemurnian air yang lebih efisien.

Selama ini, sinar matahari erat kaitannya dengan pemurnian air secara alami.

Melalui sinar ultraviolet matahari, air dapat dimurnikan selama 48 jam.

Namun, kecepatan pemurniannya tergolong sangat lambat, karena ketergantungan terhadap sinar ultraviolet yang hanya memiliki 4% dari total energi matahari.

Untuk mengatasi masalah itu, para peneliti mengembangkan material baru dalam perangkat tersebut yang dapat memanen visible light, sinar yang mewakili sekitar 50% dari energi matahari.

Perangkat untuk mempercepat pemurnian air dengan tenaga surya itu terbuat dari film yang sangat tipis dari molibdenum disulfida, senyawa anorganik yang terdiri dari unsur molibdenum dan sulfur.

Perangkat nano itu memiliki ketebalan sekitar setengah ketebalan prangko dan memiliki permukaan bergaris yang terdiri dari garis tipis film molibdenum disulfida, yang disebut sebagai nanoflakes.

Molibdenum disulfida biasanya digunakan sebagai pelumas industri, tetapi sifat-sifatnya berubah tergantung pada berapa banyak lapisan yang terdapat dalam material.

Selanjutnya, para peneliti menambahkan lapisan tipis tembaga ke film, yang bertindak sebagai katalis untuk mempercepat reaksi.

Hal itu memungkinkan material tersebut untuk dapat memicu reaksi tertentu dan menghasilkan semacam 'spesies oksigen reaktif' seperti hidrogen peroksida, yang dapat membunuh bakteri di sekitaran air dalam kondisi disinari matahari.

Chong Liu, penulis utama studi tersebut, mengatakan perangkat yang dibuat para peneliti terlihat seperti persegi panjang kecil dari kaca hitam (black glass).

Cara menggunakannya cukup mudah, hanya dengan menjatuhkannya ke air dalam kondisi disinari matahari, dimulailah proses pemurniannya oleh matahari.

Tulisan studi yang diterbitkan di jurnal Nature Nanotechnology itu menyebutkan sinar matahari yang jatuh pada perangkat nano itu dapat mematikan lebih dari 99,99% bakteri dalam waktu 20 menit.

Hanya mematikan bakteri

Meskipun dapat mematikan bakteri dengan waktu yang efisien dan menggunakan sumber daya alami, metode itu tidak mampu memperbaiki semuanya.

Perangkat itu hanya terbatas menghilangkan bakteri dari air, dan tidak mampu menghilangkan bahan kimia berbahaya lainya dalam air.

Di lain hal, perangkat nano itu hanya diuji pada tiga jenis bakteri, dan bisa menjadi rentan terhadap mikroba lainnya, seperti virus.

Berkaitan dengan kelemahan perangkat itu, Liu dan para peneliti lainnya saat ini mulai mencoba untuk menguji perangkat itu secara global.

Ia dan para peneliti yakin perangkat hasil rancangan mereka merupakan solusi penanggulangan pencemaran lingkungan di dunia, terlebih untuk negara-negara yang berkembang.