A vízkezelő membrán csak a gravitáció segítségével választja el a vizet és az olajat - a tudomány spektruma
Vízkezelés: a membrán csak gravitációval választja el a vizet és az olajat
Az anyagtudósok olyan membránt fejlesztettek ki, amely további energia felhasználása nélkül elválasztja az olaj és a víz keverékeit alkotó részeikről. Arun Kota csapata, a Michigani Egyetem mikropórusos membránokat borított be a fluorodecil-POSS polimerek és a térhálósított polietilénglikol-diakrilát (x-PEGDA) keverékével. A korábban gyártott membránokkal ellentétben az új anyag szárazon és víz jelenlétében is rendkívül olajlepergető, miközben a víz jól megnedvesíti és a gravitáció hatására átitatja a mikrométer nagyságú pórusokat. A kutatók szerint a membrán még a stabil emulziókat is több mint 99,9 százalékos tiszta fázisokra osztja szét.
A Kota és csapata által gyártott membránok trükkje a felület változásában rejlik, amelyet a vízzel való érintkezés okoz. Száraz állapotban a fluorozott műanyag kristályos területeket képez a felületen, amelyek a magas fluortartalomnak köszönhetően olajlepergetőek. A víz viszont kölcsönhatásba lép a polietilénglikol szálaival oly módon, hogy azok kiszorítják a víztaszító POSS-t a felszínről. Vízzel könnyen nedvesíthető felületet képeznek, amely szintén hatékonyan elutasítja az olajat, míg a felszínre érő vízcseppek felszívódnak és a membrán pórusain keresztül töltenek át.
Ennek a felületnek köszönhetően, amelyet a víz jelenlététől függően másképp alakítanak ki, az anyag elkerüli a korábban ismert membránok tipikus problémáit, különösképpen egy további energiaforrás szükségességét, amely a vizet a membránon keresztül vezeti, valamint azt a tendenciát, hogy az olajos anyagok behatolnak az ilyen membránokba, és használhatatlanná teszik őket. . Kísérleteik során a kutatóknak nemcsak a víz és az alkán-hexadekán egyszerű keverékeit sikerült szétválasztani, hanem olyan detergensekkel stabilizált emulziókat is, amelyeket egyébként csak jelentős erőfeszítésekkel lehet szétválasztani tiszta fázisaikra.