Para peneliti telah mengembangkan toples sederhana yang dikendalikan tangan yang menggunakan nanopartikel untuk menghilangkan patogen dari air minum dalam hitungan detik, menawarkan solusi untuk daerah tanpa jaringan listrik. Perangkat ini diaktifkan melalui pengadukan manual, menghasilkan bahan kimia yang menghancurkan mikroba tanpa memerlukan listrik atau sinar matahari. Ia menargetkan parasit, bakteri, virus, dan jamur, mencapai tingkat pengurangan tinggi dalam uji coba.
Xu Deng dari Universitas Ilmu dan Teknologi Elektronika China di Chengdu memimpin tim dalam menciptakan perangkat konsep bukti ini untuk mengatasi tantangan dalam pengolahan air terdesentralisasi. "Kami terus menghadapi hambatan yang sama dengan pengolahan air terdesentralisasi," jelas Deng. "Kebanyakan opsi titik penggunaan memerlukan listrik atau sinar matahari yang kuat, dan lambat."
Penemuan ini menampilkan nanopartikel silika sferis yang dilapisi dengan kelompok amina bermuatan positif dan nanopartikel emas yang menjadi bermuatan negatif selama pengadukan. Pengguna menambahkan dosis kecil bubuk rekayasa ini ke air dalam toples dengan gagang engkol. "Beberapa putaran gagang menciptakan geser lembut di air dan gerakan itu ‘membangunkan’ nanopartikel kami," kata Deng. Proses ini menghasilkan spesies oksigen reaktif pada permukaan nanopartikel, yang membentuk muatan listrik dan mengoksidasi patogen.
"Spesies oksigen reaktif itu meninju lubang di membran mikroba, sehingga patogen tidak bisa bertahan atau bereproduksi," tambah Deng. Setelah pengadukan berhenti, bubuk mengendap, memungkinkan air bersih diambil dari saluran keluar. Tim mengujinya terhadap 16 patogen berisiko tinggi, mencapai pengurangan 99,9999 persen pada Escherichia coli setelah 15 detik pengadukan pada 50°C dan hal yang sama untuk Vibrio cholerae dalam satu menit. Secara keseluruhan, ia menonaktifkan lebih dari 95 persen mikroorganisme yang diuji.
Partikel tersebut dapat digunakan kembali setelah setiap siklus dan memberikan perlindungan selama berjam-jam terhadap kontaminasi ulang. Biaya rendah, didominasi oleh bubuk silika dan perumahan plastik, dengan jumlah emas tidak signifikan. Chiara Neto dari Universitas Sydney memuji pekerjaan itu: "Sangat cerdas, pekerjaan luar biasa." Temuan tersebut muncul di Nature Nanotechnology (DOI: 10.1038/s41565-025-02033-9). Meskipun menjanjikan untuk zona bencana dan komunitas terpencil, perangkat ini belum diskalakan untuk menentukan kapasitas per batch.