Нанопроволока позволит очистить воду от нефтяных пятен
Мембрана толщиной 50 микрометров способна впитывать объем органических жидкостей, вес которых в 20 раз превышает вес самой мембраны. Такие свойства нового материала позволят применять его для очистки воды от разливов нефти. Обычно для этого применяют натуральные или синтетические абсорбенты.
Натуральные абсорбирующие материалы впитывают объем нефти, вес которой превышает вес самого материала от трех до пятнадцати раз. У синтетических материалов тот самый показатель приближается к 70. Однако и те и другие абсорбенты наряду с нефтью впитывают воду. Новый материал является чертовски гидрофобным, то есть он отталкивает от себя воду. По словам руководителя исследования, профессора Массачусетсткого технологического института Франческо Стеллаччи, свежеиспеченный материал не возбраняется положить в воду на месяц и достать безупречно сухим.
Еще одним достоинством разработанной учеными мембраны является ее устойчивость к высоким температурам. Материал позволительно безопасно нагревать до 600 градусов по Цельсию. В таких условиях органические вещества разлагаются, что позволяет многократно использовать мембрану для очистки воды от нефтяных пятен.
Мембрана представляет собой сеть из нанопроволоки, сделанной из оксида марганца. Толщина отдельных нитей не превышает 20 микрон. Для производства мембраны ученые применяли технологию, используемую в бумажной промышленности: получали суспензию нанопроволоки, а потом высушивали ее на подложке.
Один из "секретов" мембраны, объясняющий ее необычные свойства, содержится в том, что вся ее поверхность пронизана огромным количеством пор диаметром рядом десяти нанометров. Благодаря им жидкости проникают вовнутрь мембраны. Для того чтобы предотвратить поглощение воды, ученые покрыли поверхность мембраны силиконовым материалом. В итоге влага скатывается с мембраны, а органические жидкости поглощаются благодаря порам. Причем прыть поглощения близких по составу жидкостей отличается. Таким образом, свежий материал разрешается использовать для очистки органических смесей.
Для тестирования свойств нового материала исследователи изготавливали квадраты размером 27 на 27 сантиметров. Однако Стеллачи уверяет, что теоретически разрешено изготовить мембраны большего размера. Производство нового материала достаточно дешево, что в перспективе позволит просторно использовать его в промышленности.