Водопречиствателната мембрана разделя водата и маслото само чрез гравитация - спектър на науката
Пречистване на водата: мембраната разделя водата и маслото само чрез гравитация
Учените по материали са разработили мембрана, която разделя смеси от масло и вода на съставните им части, без да използва допълнителна енергия. Екипът на Арун Кота от Университета в Мичиган покрива микропорести мембрани със смес от полимерите флуородецил-POSS и омрежен полиетилен гликол диакрилат (x-PEGDA). За разлика от мембраните, произведени по-рано, новият материал е изключително маслоотблъскващ както в сухо състояние, така и в присъствието на вода, докато водата го овлажнява добре и се просмуква през порите с размер на микрометър под въздействието на гравитацията. Според изследователите мембраната дори разделя стабилни емулсии на повече от 99,9% чисти фази.
Трикът на мембраните, произведени от Kota и неговия екип, се крие в промяна в повърхността, причинена от контакт с вода. Когато изсъхне, флуорираната пластмаса образува кристални участъци на повърхността, които са маслоотблъскващи благодарение на високото съдържание на флуор. От друга страна, водата взаимодейства с нишките на полиетилен гликол по такъв начин, че да измести водоотблъскващите POSS от повърхността. Те образуват повърхност, която лесно се овлажнява с вода, а също така ефективно отхвърля маслото, докато капки вода, които ударят повърхността, се засмукват и се насочват през порите на мембраната.
Поради тази повърхност, която е конфигурирана по различен начин в зависимост от наличието на вода, материалът избягва типични проблеми на познатите по-рано мембрани, по-специално необходимостта от допълнителен енергиен източник за задвижване на водата през мембраната, както и тенденцията маслените вещества да проникват в такива мембрани и да ги правят неизползваеми . В експериментите си изследователите не само са успели да отделят прости смеси от вода и алкан хексадекан, но и емулсии, стабилизирани с детергенти, които иначе могат да бъдат разделени на чисти фази само със значителни усилия.