Under en ny coronavirus-pandemi har människor i utvecklade länder tillgång till ett stort utbud av rent vatten och tvättar händerna så ofta som behövs för att skydda sig mot sjukdomar.
Men nästan en tredjedel av världens befolkning är inte ens garanterad rent dricksvatten.
Forskare vid University of Rochester har hittat ett sätt att lösa detta problem genom att använda solljus, som är tillgängligt för alla, för att avdunsta och rena förorenat vatten med mer än 100 procent effektivitet.
I en artikel publicerad i tidskriften Nature Sustainability visade forskare i labbet av Chunlei Guo, professor i optik, hur en stråle av femtosekundlaserpulser etsade ytan på en vanlig aluminiumplatta till ett material med superabsorberande och superenergi- absorberande egenskaper.
Experiment i labbet visade att metoden reducerade förekomsten av alla vanliga föroreningar som tvättmedel, färgämnen, urin, tungmetaller och glycerin till säkra nivåer för att dricka.
Denna teknik kan också användas i utvecklade länder för att lindra vattenbrist i torra områden och för avsaltningsprojekt.
Dessutom, även om kokning länge har erkänts som en metod för att eliminera mikrobiella patogener och minska dödsfall från diarréinfektioner. Men kokande vatten eliminerar inte tungmetaller och andra föroreningar.
Solbaserad vattenrening kan dock reducera dessa föroreningar avsevärt eftersom när avdunstat vatten blir gasformigt och sedan kondenserar och samlas, finns nästan alla föroreningar kvar.
Den vanligaste metoden för solbaserad vattenavdunstning är volymetrisk uppvärmning, där en stor mängd vatten värms upp, men endast det översta lagret kan avdunsta.
Detta är helt klart ineffektivt, säger Guo, eftersom endast en liten del av värmeenergin används.
Solpanelerna som utvecklats i Guos labb undviker ineffektiviteten hos traditionella solenergimetoder för att förånga vatten genom att dra ett tunt lager vatten från en reservoar och placera det direkt på ytan av en solabsorbator för uppvärmning och förångning.
"Dessutom, eftersom vi använder en slitsad yta är det lätt att rengöra med en spray", säger Guo.
"Den största fördelen", tillägger han, "är att vinkeln på panelerna ständigt kan justeras för att vända mot solen direkt när den går upp och sedan röra sig över himlen innan solen går ner" - för att maximera energiabsorptionen.
Projektet finansierades av Bill and Melinda Gates Foundation, National Science Foundation och US Army Research Office.
