L'utilisation pratique de la lumière visible et des nanotiges d'oxyde de zinc pour détruire la contamination bactérienne de l'eau a été démontrée avec succès par des chercheurs de l'Institut asiatique de technologie (AIT). Les nanotiges cultivées sur des substrats de verre et activées par l'énergie solaire se sont avérées efficaces pour tuer les bactéries à Gram positif et à Gram négatif - une découverte qui offre d'immenses possibilités pour des techniques de purification de l'eau abordables et respectueuses de l'environnement.
"La plupart des études jusqu'à présent travaillent sur l'utilisation de la lumière ultraviolette ou impliquent une suspension de nanoparticules, " a révélé le professeur Joydeep Dutta, directeur du Centre d'excellence en nanotechnologie de l'AIT. Le groupe de recherche AIT a renoncé aux deux. Au lieu d'utiliser une suspension de nanoparticules, qui doivent être retirés plus tard après le processus de purification de l'eau, ou en s'appuyant sur la lumière UV, le groupe a fait la démonstration d'un système comportant de la lumière visible et des nanotiges de ZnO. "Le concept clé était d'incorporer des défauts délibérés dans les nanotiges de ZnO en créant des lacunes d'oxygène et des interstitiels, qui permet alors l'absorption de la lumière visible, " il expliqua.
Démarche éco-responsable
De telles nanotiges de ZnO cultivées sur verre ont été testées sur des bactéries Escherichia coli et Bacillus subtilis, qui sont couramment utilisés comme microbes modèles. Dans le noir, Le ZnO se dissout en libérant lentement des ions zinc, qui ont des propriétés antibactériennes, car il pénètre dans l'enveloppe cellulaire bactérienne, contrecarrant ainsi la croissance des microbes. Dans des conditions bien éclairées, l'effet est doublé avec la photocatalyse et les ions zinc jouant leur rôle dans la destruction des microbes.
Les implications de ces expériences sont énormes. « Puisque le ZnO a maintenant été testé à la lumière solaire, au lieu de la lumière UV traditionnellement utilisée, le potentiel d'applications commerciales est énorme, d'autant plus que les niveaux d'ions zinc retirés des tiges vers l'eau sont sans danger pour la consommation humaine, " a ajouté Dutta.
L'équipe, qui comprend également le Dr Oleg V Shipin, Ajaya Sapkota, Dr Alfredo J Anceno, M. Sunandan Baruah et Mme Mayuree Jaisai, poursuit ses travaux sur la photocatalyse pour une utilisation dans la décontamination des eaux.
