أعلن علماء في المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا (NIST) التابع للحكومة الأمريكية، عن توصلهم إلى تقنية للبحث الرائد الذي أجروه حول تطهير مياه الشرب باستخدام الأشعة فوق البنفسجية .
الآن ، وللمرة الأولى ، ينشر باحثو المعهد القومي للمعايير والتقنية التفاصيل الفنية للتجربة الفريدة ، والتي اعتمدت على ليزر محمول لاختبار مدى نجاح الأطوال الموجية المختلفة لضوء الأشعة فوق البنفسجية في تعطيل الكائنات الدقيقة المختلفة منها الجراثيم في الماء.
تطهير المياه من الجراثيم بجهاز أشعة فوق بنفسيجية
ووفقا للموقع الرسمى " NIST" للمعهد، يتصور الباحثين استخدام إعداد الأشعة فوق البنفسجية هذه للتجارب الجديدة التي تتجاوز دراسة مياه الشرب وتطهير الأسطح الصلبة والهواء، ويمكن أن تشمل التطبيقات المحتملة تطهيرًا أفضل للأشعة فوق البنفسجية لغرف المستشفى، وحتى دراسات حول كيفية تعطيل أشعة الشمس للفيروس التاجي المسؤول عن COVID-19.
وقال لاراسون المسئول عن الدراسة، "على حد علمي ، لم يقم أحد بتكرار هذا العمل ، على الأقل ليس للبحث البيولوجي". "لهذا السبب نريد نشر هذه الورقة الآن."
للأشعة فوق البنفسجية أطوال موجية أقصر من أن تتمكن العين البشرية من رؤيتها، تتراوح الأشعة فوق البنفسجية من حوالي 100 نانومتر (نانومتر) إلى 400 نانومتر ، في حين يمكن للبشر رؤية قوس قزح من اللون البنفسجي (حوالي 400 نانومتر) إلى الأحمر (حوالي 750 نانومتر).
جهاز تطهير المياه
إحدى طرق تطهير مياه الشرب هي إشعاعها باستخدام الأشعة فوق البنفسجية ، التي تكسر الحمض النووي للكائنات الدقيقة الضارة والجزيئات ذات الصلة.
في وقت الدراسة الأصلية ، استخدمت معظم أنظمة تشعيع المياه مصباح الأشعة فوق البنفسجية الذي ينبعث منه معظم ضوء الأشعة فوق البنفسجية عند طول موجة واحد ، 254 نانومتر.
في عام 2012 ، اهتمت مجموعة من علماء الأحياء الدقيقة والمهندسين البيئيين بقيادة CU Boulder بإضافة قاعدة المعرفة التي تمتلكها شركات مرافق المياه فيما يتعلق بالتطهير بالأشعة فوق البنفسجية، و كان العلماء يتطلعون إلى اختبار مدى حساسية الجراثيم المختلفة لأطوال موجات مختلفة من ضوء الأشعة فوق البنفسجية بشكل منهجي.
أراد علماء الأحياء الدقيقة والمهندسون وفقا للموقع العلمى " phys" مصدرًا أنظف وأكثر قابلية للتحكم فيه للضوء فوق البنفسجي. لذلك ، دعوا نيست للمساعدة.
ما يجعل هذه التجربة فريدة من نوعها هو أن NIST صممت حزمة الأشعة فوق البنفسجية ليتم توصيلها بواسطة ليزر قابل للضبط، يمكنه إنتاج حزمة من الضوء ذات نطاق ترددي ضيق للغاية - أقل من نانومتر واحد - على مدى واسع من الأطوال الموجية ، في هذه الحالة من 210 نانومتر إلى 300 نانومتر.
كما أن الليزر أيضًا محمولًا ، مما سمح للعلماء بإحضاره إلى المختبر حيث يتم إجراء العمل، واستخدم الباحثون أيضًا كاشف الأشعة فوق البنفسجية المعاير من نيست لقياس الضوء الذي يضرب طبق بتري قبل وبعد كل قياس ، للتأكد من أنهم يعرفون حقًا مقدار الضوء الذي يصل إلى كل عينة.
