Исследователи представили самопитающуюся «плавающую» капсулу FDGD (Floating-induced Detection-Guided Disinfection), способную одновременно анализировать качество воды и обеззараживать её без батареек и внешнего источника энергии. Работа описана в журнале Nature Water.

Устройство помещается в ладони и может свободно плавать в воде. Его ключевая особенность — преобразование механического движения в электричество. Внутри капсулы магнит движется через катушку, генерируя ток, достаточный для питания встроенного сенсора.

На первом этапе капсула измеряет электропроводность воды — параметр, который позволяет оценить её общее качество. Данные передаются на смартфон или смарт-часы, после чего пользователь может принять решение о дальнейшем использовании воды.

Если вода признаётся безопасной, то капсула остаётся в резервуаре и переходит к режиму очистки. Энергия, возникающая при движении воды или переноске ёмкости, питает наностержни на поверхности устройства. Они создают локальные электростатические поля, повреждающие мембраны бактерий и вирусов через процесс электропорации.

Фото: Daria / Pexels

В лабораторных испытаниях на объёмах до 4 литров устройство показало инактивацию до 99,9999% патогенов, включая кишечную палочку Escherichia coli (E. coli), в различных образцах воды.

По словам авторов, технология может стать альтернативой традиционным переносным системам очистки, которые зависят от сменных фильтров, химических реагентов, ультрафиолетовых ламп или аккумуляторов. В отличие от них, FDGD работает за счёт энергии движения самой воды.

Особый интерес технология представляет для регионов без развитой инфраструктуры водоочистки, а также для аварийных ситуаций, экспедиций и гуманитарных миссий, где доступ к электричеству ограничен или отсутствует.

При этом разработка пока остаётся лабораторным прототипом и не прошла проверку в реальных условиях эксплуатации. Тем не менее авторы считают, что при снижении стоимости устройство может стать массовым решением для базовой очистки и контроля качества воды в полевых условиях.