Как только масло попадет в воду, может быть трудно разделить их, что может затруднить и очистку загрязненной воды. Теперь исследователи из Университета штата Северная Каролина обнаружили, что мембрана из бактериальной биопленки может эффективно пропускать воду, удерживая при этом масло.
Нефть может представлять серьезную опасность для окружающей среды. Очевидно, это включает в себя огромные разливы нефти, такие как катастрофа при взрыве нефтяной платформы Deepwater Horizon, но даже в меньших масштабах загрязнение может происходить в результате промышленных процессов. Всегда востребованы новые решения по очистке.
В новом исследовании исследователи штата Северная Каролина обратились за помощью к бактериям. Чтобы защитить себя от вредных воздействий окружающей среды, бактерии часто производят слизистые вещества, называемые биопленками, которые, вероятно, образуются на всем, от плитки в ванной до зубов. Их часто считают вредителями, которых необходимо уничтожить, но, возможно, некоторые бактериальные биопленки можно было бы заставить работать на нас.
Команда обнаружила, что бактерия Gluconacetobacter hansenii создает особенно полезную биопленку. Она сделана из целлюлозы, вещества, которое растения используют для построения своих клеточных стенок, но в данном случае в кристаллической форме.
«Это одна из самых чистых, если не самая чистая, форм целлюлозы», - говорит Люсьен Люсия, автор исследования. «Она очень хорошо структурирована. Она очень любит воду и обладает очень высокой степенью кристалличности, поэтому упаковывается очень красиво. Как только вы удалите бактерии, вы получите этот удивительно прочный материал, обладающий реальной прочностью или твердостью».
Ключевым фактором здесь является то, что биопленка является гидрофильной или «водолюбивой», и в то же время олеофобной или «ненавидящей масло». Это означает, что она легко впитывает воду через поры, отталкивая при этом масло.
В экспериментах помещали мембрану в смесь воды и масла, чтобы извлечь воду и оставить масло. Она работала даже в растворах, в которых вода и масло были очень тщательно перемешаны.
Команда говорит, что этот материал перспективен для таких применений, как очистка загрязненной воды. В дальнейших исследованиях, по словам исследователей, они будут изучать, как можно химически модифицировать материал, чтобы сделать его более подходящим для различных целей. И, конечно же, существует постоянный вопрос масштабируемости, который нужно решать.
Исследование опубликовано в журнале Langmuir.
Источник: New Atlas / North Carolina State University
