全球有超过20亿人无法获得安全、未受污染的饮用水，其中约4.18亿人生活在非洲国家。

可以净化水的铝箔研究人员开发出可以吸引和捕获危险微生物的涂层

农村地区的问题最为严重，因为那里人们的主要水源是河流、湖泊和手挖井，而这些水源经常受到有害病原体的污染。这种污染是由卫生设施不足、露天排便和农业径流造成的，后果十分严重。

霍乱、伤寒和腹泻等水传播疾病每年夺走数十万非洲人的生命。儿童由于免疫系统正在发育，特别容易感染这些疾病。水传播疾病的循环不仅影响健康，还会加剧贫困，因为患病儿童无法上学，成年人无法工作，阻碍经济发展。

现有的水处理解决方案往往不尽如人意。传统的方法，如煮沸或氯化，可能耗时、需要燃料或化学品，并且可能会改变水的味道，使人们不太可能采取预防措施。

过滤系统虽然已被证明是有效的，但价格昂贵，需要定期维护。这使得许多农村社区无法使用它们。

显然，我们需要一种简单、经济实惠且可持续的解决方案。如果这种解决方案的一部分就放在你的厨房抽屉里，即一卷铝箔，那该怎么办?

我是一名环境工程师。我和同事们开发了一种涂有层状双氢氧化物(LDH)的特殊材料的箔。这种材料就像磁铁一样，可以吸引和捕获微生物。

在实验室测试中，我们发现LDH箔非常有效，可在几个小时内从水样中去除超过99%的大肠杆菌，这是水污染的常见指标。我们发现，它的功效不仅仅限于大肠杆菌，还针对各种水传播病原体，包括细菌、病毒和寄生虫。这意味着LDH箔可提供针对各种疾病的全面保护。

我们的发明并非旨在成为一种独立的解决方案，当然还需要进一步测试，尤其是在现场。但是，我们相信它可以成为现有水处理实践的宝贵补充。它可以与煮沸或过滤等传统方法一起使用，提供额外的保护层并确保全面的水安全。

工作原理

这并非全新的想法;人们早已知道层状双氢氧化物可以捕获污染物。我们的创新是将其制成简单易用的箔片。

LDH箔的神奇之处在于它能够吸附或捕获水中的有害病原体。想象一下海绵吸水的过程——这就是吸收，一种物质被另一种物质吸收。另一方面，吸附就像把磁铁粘在冰箱上;物质会附着在另一种材料的表面。

这一过程背后的科学原理令人着迷。LDH表面带正电荷，而大多数微生物表面带负电荷。这会产生静电吸引力，将微生物吸引到LDH箔上，就像铁屑被磁铁吸引一样。其他化学和物理力有助于使病原体与LDH表面结合，确保有效将其从水中去除。

铁屑被磁铁吸住。

我们在实验室中测试了LDH箔，方法是将细菌添加到清水中，然后将箔浸入水中，看看它能去除多少细菌。事实证明，这种箔的效果非常好——它可以在3到24小时内去除99%以上的细菌，具体取决于所用LDH箔的具体类型，因为不同配方的吸附率略有不同。

为非洲量身定制的优势

我们认为LDH箔非常适合在非洲国家使用，原因有多种。

首先，它简单且价格实惠。生产过程非常简单且成本低廉。我们估计，生产一年使用的LDH箔的成本约为每人6.93美元。这使得它即使在资源有限的偏远地区也适合当地生产。它不仅确保了可及性，还使社区能够掌握自己的水安全，促进自给自足并减少对外部援助的依赖。

其次，它易于使用。在技术专长和复杂说明可能成为采用障碍的情况下，这是一个关键优势。它的设计和操作简单，无论教育水平或背景如何，每个人都可以使用它。

它还可以重复使用，这在资源受限的环境中非常重要。使用后，可以通过将箔片重新浸入简单的碱性溶液(如碳酸钠溶液，俗称洗涤苏打或苏打灰，是一种随时可用且价格低廉的碱性盐)中多次再生。这促进了可持续性并减少了一次性水处理解决方案对环境的影响。

我们还考虑了文化敏感性和适应性。LDH箔的设计和实施可以适应不同非洲社区的文化背景和特定需求。

一个实际的例子是使用海水作为生产中的碱性溶液，特别是对于容易获得这种资源的沿海社区来说。这主要是地理和可用资源的问题，但也与文化适应性有关。沿海社区通常与海洋及其资源有着密切的联系。同样，使用肥料作为镁源(镁是LDH箔生产的关键成分)将引起农业社区的共鸣，因为这些材料在这些社区很常见且很熟悉。

未来之路：合作之旅

尽管LDH箔具有巨大的前景，但其广泛应用仍需要共同努力。

需要进一步研究和开发以优化其性能，解决任何潜在的局限性，并确保其在多样化的非洲环境中的长期有效性。我们使用知识共享许可(CCBY4.0)以开放获取格式发布了我们的研究，以确保我们所有的数据都是公开的，并且其他人能够在特定环境中测试LDH箔，复制我们的研究结果，并在我们现有研究的基础上进行进一步的研究。

在各个社区进行实地试验对于收集用户反馈、评估其实用性以及确定任何文化或后勤考虑至关重要。此外，与当地组织、政府和非政府组织的合作对于生产、分销和正确使用教育至关重要。让所有人获得清洁水是一项共同的责任。我们相信LDH箔是这一努力中的有力工具。