納瓦喬族將陶瓷器皿轉化為水處理裝置
概述
在美國許多地區，近年來清潔飲用水的供應獲得愈來愈少，其中包括西南部的納瓦喬族。然而由德州大學奧斯汀分校的工程師領導的一個研究團隊正在改變這一現狀。該團隊開發出一種新的水過濾解決方案，將納瓦喬族的松樹樹脂外層包裹在陶土碗上，並將微小的含銀顆粒納入結構中，以便將水淨化為可飲用水。
技術創新與使用者需求
納爾維德·賽亞德（Navid Saleh）是機械工程與環境工程系的教授之一，他在該項研究專案中表示：“僅僅使水過濾技術變得便宜還不足以解決一切問題，同樣，僅僅使其有效也無法解決所有問題。你必須考慮你研發技術的人群。”研究人員透過與亞利桑那州的第三代陶藝家 Deanna Tso 緊密合作，創造出一個對使用者來說非常簡便的裝置。使用者只需將水倒入陶藝壺中，這些陶土壺表面的鍍層便能去除水中的細菌，生成乾淨、可飲用的水。
與納瓦喬族社區合作
研究人員指出，納瓦喬族對外界抱有猜疑，這使得他們不太可能接受完全由他人製造的新技術。因此他們利用陶藝的特點和當地材料來增加對納瓦喬族的信任。同時他們邀請了當地第三代陶藝家 Deanna Tso 作為論文的共同作者，共同創造出這種簡單易用的裝置。
銀顆粒的控制與環境友好
利用銀顆粒進行水過濾並不是主要的創新點，因為過去已有人使用過這一技術。然而關鍵在於控制奈米顆粒的釋放，否則會減少濾芯的可使用壽命。此外銀顆粒會與未處理水中的部分化學物質（如氯化物和硫化物）混合產生毒性物質，形成一層“毒層”，從而降低銀顆粒對陶土內部的消毒效果。為理解決這個問題，研究人員使用當地環境豐富的材料，如松樹樹脂，以減少銀顆粒在淨化過程中的不受控釋放。製作陶藝壺的材料和工藝成本不到 10 美元，因此可能是一個低成本的解決方案。
社會影響和未來展望
賽亞德表示：“這只是為一個特定群體解決了當地問題的開始，但我們取得的技術突破可以應用於世界各地，幫助其他社區。”研究人員下一步將努力建立更多類似的技術，尋找其他材料和技術，幫助各個社區利用其地區豐富的材料來創造清新可飲用的水源。研究團隊並不打算將這項研究商業化，但他們希望與潛在合作夥伴分享這一成果。
參考資料：
Levy, N. (2023, October 25). Pottery becomes water treatment device for Navajo nation. Retrieved from https://techxplore.com/news/2023-10-pottery-treatment-device-navajo-nation.html
Rowles, L.S., et al. Integrating Navajo Pottery Techniques To Improve Silver Nanoparticle-Enabled Ceramic Water Filters for Disinfection. Environmental Science & Technology (2023). DOI: 10.1021/acs.est.3c03462
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